Mange af Speedlite 580EX II's specifikationer er blevet forbedret i forhold til dens forgænger. Genopladning er lydløs og op til 20% hurtigere. De vejrbestandige tilslutninger sikrer, at når den er monteret på EOS 1D Mark III, så har Speedlite 580EX II den samme støv- og fugtbestandighed som selve kameraet.

Den ændrede monteringssko i metal og kontakterne tillader en mere stabil kommunikation mellem kameraet og flashen, samtidig med at mekanismen til hurtig på- og afmontering minimerer mængden af slitage på begge enheder.

Zoomreflektoren dækker området fra 24 mm til 105 mm, og den integrerede diffusionsskærm giver udvidet vidvinkeldækning med et 14 mm objektiv. Den nye ledning til kameraets eksterne sko OC-E3, den kompakte batteripakke CP-E4 og Speedlite Bracket SB-E2 yder ligeledes beskyttelse mod støv og fugt, hvilket giver fotografer et samlet system, hvormed de kan opnå eksterne belysningseffekter under vanskelige vejrforhold.