Appleは予想通り、iPhone 6の背面カメラを8メガピクセルで維持することを選択しましたが、他にも多くの改良が加えられています。カメラは1.5マイクロピクセル、絞り値f/2.2、トゥルートーンフラッシュ、そしてAppleが「フォーカスピクセル」と呼ぶ全く新しいイメージセンサーを搭載しています。どうやらこれらのピクセルは「位相差検出方式」のオートフォーカスを行うようで、5sのカメラの2倍の速度でオートフォーカスが行われます。
Appleによると、iSightカメラに追加された新技術により、顔検出が高速化し、まばたきや笑顔の検出機能が大幅に向上したとのことです。また、パノラマ撮影は最大43メガピクセルまで可能になりました。ここで少し注意点があります。iPhone 6はデジタル手ぶれ補正機能を搭載していますが、6 Plusは光学式手ぶれ補正機能を搭載しています。後者はレンズを動かして手ぶれなどを調整します。
ビデオ機能に関しては、カメラは1080pで30fpsまたは60fps、スローモーションで240fpsの動画を撮影できます。両モデルのiPhoneには「シネマティックビデオ手ぶれ補正」が搭載され、撮影中の手ぶれも軽減されます。さらに、Appleによると、前面カメラ（FaceTimeカメラ）も「最高のセルフィー」を撮影できるようにアップグレードされたとのことです。「バーストセルフィー」についても言及されていますが、詳細は明かされていません。
