A Panasonic fez uma afirmação ousada dizendo que o Lumix G9 produz a qualidade de imagem mais alta, alguma vez vista de uma câmera Lumix G. Isso apesar de estar ser construída com o mesmo sensor de Live MOS Live de 20,3 megapixels Micro Four Thirds usado na Panasonic Lumix GH5. Para conseguir isso, os algoritmos de processamento foram refinados para maximizar a resolução e oferecer uma melhoria de 25% na faixa dinâmica.
 
A Panasonic também procurou melhorar a reprodução de cor e o nível de detalhe em configurações ISO médias a altas, após o feedback dos clientes GH5. Em termos de sensibilidade, a câmara vem com uma gama padrão de ISO 200-25.600, que pode ser expandida para ISO 100 na parte inferior. Uma das principais características do Lumix G9 é a sua capacidade de compensar a vibração da câmara de forma mais eficaz graças a um novo estabilizador de imagem Dual IS II de 5 eixos; agora oferece 6,5 limites de compensação. É este o sistema IS que também permite que o Lumix G9 ofereça um novo modo de alta resolução de 80 megapixels, que desloca o sensor precisamente entre oito disparos para criar uma imagem única com detalhes muito mais finos.