Le LG Optimus G embarque un chipset quadruple cœur Qualcomm Snapdragon S4 (APQ8064), cadencé à 1,5 GHz, épaulé par 2 Go de mémoire vive (RAM) et bénéficiant d’une puce graphique Adreno 320. Le smartphone est livré d’emblée sous Android 4.1 Jelly Bean en France, alors qu’il est initialement sorti sous Android 4.0 Ice Cream Sandwich. Le constructeur a bien évidemment ajouté par dessus son habituelle interface utilisateur Optimus UI. Quant à l'affichage, il est confié à un écran tactile de 4,7 pouces de technologie True HD-IPS, doté d'une résolution HD de 1280 x 768 pixels. Ce qui lui confère une densité de 318 pixels par pouce.
Côté multimédia, la capture de photos et de vidéos est l’apanage d’un capteur photo autofocus de 8 mégapixels, flanqué d’un flash LED. Il se montre donc capable de prendre des clichés dans une résolution maximale de 3264 x 2448 pixels. Il offre également la possibilité de filmer dans une résolution Full HD de 1920 x 1080 pixels, à 30 images par seconde. Côté connectivités et connectiques, l'Optimus G est irréprochable la 4G (LTE), le DC-HSDPA (H+), le Wi-Fi 802.11 a/b/g/n, le Wi-Fi Direct, le Wi-Fi Hotspot, le DLNA, le Bluetooth 4.0, le GPS (A-GPS) et le NFC.
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