L'HTC Evo 3D si differenzia dall'HTC Sensation per alcuni dettagli strutturali e per una caratteristica fondamentale: la doppia fotocamera posteriore che identifica la peculiarità principale dello smartphone che HTC sta per lanciare sul continente europeo.
La doppia fotocamera e l'effetto stereoscopico sullo schermo consentono di registrare e fruire di immagini tridimensionali, portando così sul telefono una realtà nuova in grado di differenziare l'offerta del gruppo rispetto al resto del mercato smartphone. Fino ad oggi solo LG aveva proposto un prodotto 3D in Europa.
Lo smartphone è dotato di schermo da 4.3 pollici e sistema operativo Android 2.3.