Mit neuen 6-mm-Treibereinheiten der In-Ear-Kopfhörer soll die Geräuschunterdrückung unterstützt werden. Laut Sony sind die Lautsprecher mit einem 20 Prozent größeren Magnetvolumen ausgestattet und mittels „High-Compliance-Membran“ wird eine Verstärkung der Leistung in tiefen Frequenzbereichen erreicht und ein Unterdrückungssignal erzeugt. Hinzu kommt eine passive Abschirmung durch den In-Ear Einsatz mit isolierenden Ohrstöpseln. Für einen stabilen Sitz der WF-1000XM4 sorgt der Polyurethan-Schaumstoff. Besonders betont Sony die automatische Windgeräuschunterdrückung mit speziellen Modi.
Neben der Active Noise Cancelling Funktion der In-Ear-Kopfhörer konnte auch die Klangqualität gesteigert werden. Diese neue gesteigerte Klangqualität wird unter anderem durch High-Resolution Audio Wireless inklusive der Audio Codecs LDAC, AAC und SBC unterstützt. Mit an Board ist ebenso die Digital Sound Enhancement Engine (DSEE Extreme) welche komprimierte digitale Musikdaten in Echtzeit optimiert. Smarte Features wie Speak-to-Chat und dem Quick Attention-Modus wurden von den WH-1000XM4 übernommen. Hiermit können die Kopfhörer bei bei aktivem Noise Cancelling kurze Gespräche und Durchsagen erkennen und die Geräuschunterdrückung entsprechend anpassen.