El ARM Cortex-A72 se basa en la arquitectura ARMv8-A y está diseñado para funcionar a velocidades de reloj de hasta 2,50GHz y más allá cuando se implementa usando la tecnología de proceso FinFET+ de 16nm. El núcleo Cortex-A72 puede integrarse en clusters de cuatro núcleos en un mismo procesador. Los chips basados en A72 soportarán tecnologías como seguridad de TrustZone, extensiones SIMD avanzadas de NEON, unidad de coma flotante VFPv4, virtualización así como la compatibilidad con las aplicaciones de ARMv7.
Cuenta con memoria interna de tipo caché de nivel 1 de 48 kB para Instrucciones y de 32 kB para Datos, puede contar con hasta 2 MB de caché de nivel 2.