La piattaforma hardware di ZTE Axon è quella tipica dei top di gamma basati su Android. Il microprocessore è un Qualcomm Snapdragon 810 (MSM8994) da otto core, i quali sono suddivisi in due CPU diverse in configurazione big.LITTLE. La CPU più potente utilizza quattro core Cortex-A57 da 2GHz, mentre quella meno potente adotta quattro core Cortex-A53. Sono invece 3 i gigabyte di RAM integrati, 32GB lo storage purtroppo non espandibile in locale con una scheda di memoria. Il tutto viene alimentato da una batteria da 3.000mAh, non removibile per via della struttura in monoscocca in metallo non sostituibile. Con un hardware di questo tipo, Axon sfida a viso aperto top di gamma sulla carta ben più blasonati.