El núcleo del hardware del SPX2000 es un LSI DSP a 96 kHz con procesamiento interno de 32 bits (acumulador de 58 bits) que proporciona gran capacidad de procesamiento a los algoritmos de efectos avanzados de la unidad. Los conversores AD y DA de sobremuestreo de 24 bits y 128 tiempos ofrecen un rango dinámico de 106 dB y una respuesta plana de 20 Hz a 40 kHz a una velocidad de muestreo de 96 kHz.

La memoria del SPX2000 está organizada en tres bancos: "PRESET," "CLASSIC" y "USER." El banco PRESET contiene 97 programas, 17 de los cuales incluyen los famosos algoritmos de reverberación REV-X de Yamaha. Los programas de reverberación REV-X proporcionan un tono de reverberación de gran riqueza y una caída extraordinariamente uniforme. Se incluyen algoritmos REV-X Hall, REV-X ROOM y REV-X PLATE independientes y nuevos parámetros como ROOM SIZE y DECAY ENVELOPE que aportan gran definición y matices de reverberación más finos. El resto de los 80 ajustes predefinidos son programas SPX comunes, como reverberaciones de puerta, retardos, efectos de tono, modulación y otros efectos especiales. Otros algoritmos avanzados, como procesadores dinámicos multibanda, proceden de las mesas de producción digital de la serie DM. Todos los programas han sido revisados y modificados minuciosamente por ingenieros expertos. El banco "CLASSIC" contiene 25 programas procedentes de los programas predefinidos originales de modelos SPX anteriores, como el SPX90II. El banco "USER" puede contener hasta 99 programas de usuario.

El SPX2000 está diseñado para ofrecer la máxima facilidad de manejo y fiabilidad en cualquier situación. El panel delantero de aluminio resistente contiene dos grupos de teclas cruzadas intuitivas para facilitar la navegación y edición. Los parámetros están organizados en tres grupos: PARAMETER, FINE PARAM y UTILITY para simplificar el acceso. Otras teclas de control específicas, como UNDO, COMPARE, BANK, MODE, METER, TAP y BYPASS, garantizan un funcionamiento eficaz. Para realzar el contraste visual y facilitar la identificación, la pantalla LCD del SPX2000 tiene cinco variaciones de colores de retroiluminación. Cualquiera de los cinco colores se puede asignar libremente a los programas de usuario. Los programas predefinidos están codificados por colores y grupo de efectos para su identificación instantánea: azul verdoso para las reverberaciones, blanco para los retardos, morado para el tono y la modulación, amarillo para funciones varias y verde para el banco CLASSIC. El rojo se reserva para los mensajes de advertencia. Hay también una función OPERATION LOCK que ofrece tres niveles de seguridad para impedir que se modifiquen los ajustes por accidente, para proteger las memorias almacenadas o para prohibir casi todas las operaciones.

Para la entrada y salida analógicas, el panel trasero del SPX2000 tiene conectores con enganche de tipo XLR además de tomas de auriculares de 63,5 cm para los canales izquierdo y derecho. Un interruptor selector de +4 dBu/-10 dBu proporciona flexibilidad adicional para el ajuste de nivel. La conexión digital se realiza a través de conectores de E/S de tipo XLR AES/EBU y un conector BNC WORDCLOCK IN. Se proporcionan también conectores MIDI IN, OUT/THROUGH y USB TO HOST para el control remoto y la gestión de datos a través de una mesa de mezclas digital o un dispositivo MIDI. El panel delantero dispone de un conector de pedal que permite controlar el tempo de los efectos.

La aplicación SPX2000 Editor suministrada simplifica la edición y gestión de datos desde un ordenador personal, al tiempo que permite controlar de forma remota el SPX2000 directamente desde el ordenador. SPX2000 Editor proporciona un entorno operativo y una interfaz comunes para el SPX2000 y las mesas de mezclas digitales de Yamaha