Nikon D5100 to w pewnym sensie młodszy brat Nikona D7000. Aparat został wyposażony w matrycę przeszczepioną właśnie z tego modelu. To APS-C CMOS o rozdzielczości 16,2 milionów pikseli z procesorem obrazu EXPEED 2, która pozwala na wykonanie zdjęć o maksymalnej rozdzielczość 4928 x 3264 pikseli. Ważnym elementem aparatu jest też obrotowy ekran LCD o przekątnej 3 cali i rozdzielczość 921 000 pikseli.
Obudowana została wykonana z bardzo solidnych materiałów. Aparat nie trzeszczy, przyciski pracują z odpowiednim skokiem. Ergonomia stoi na wysokim poziomie, jak na amatorską lustrzankę. Producent zastosował tylko kilka najbardziej uniwersalnych przycisków - w efekcie z jednej strony aparat jest prostszy w obsłudze, z drugiej - nieco komplikuje to pracę bardziej wymagającym fotografom.
Nikon D51000 może rejestrować wideo o rozdzielczości Full HD z prędkością do 30 klatek na sekundę z działającym autofocusem w trybie AF-F. Pomocny z pewnością okaże się przycisk D-Movie, który został umieszczony obok spustu migawki. Pozwala on na bezpośrednie przechodzenie z trybu foto do trybu wideo. Autofocus w trybie poglądu na żywo działa dosyć szybko, chociaż znacząco wolniej niż podczas zwykłego fotografowania. Przy dobrych warunkach aparat łapie ostrość w ułamku sekundy. W kiepskim świetle jest już gorzej - czasem potrzebne są nawet 2 sekundy na ustawienie ostrości. Autofocus działa jednak o wiele sprawniej niż np. w modelu D3000.
Menu nie uległo wielkim zmianom - wprowadzono kilka dodatków, między innymi efekty specjalne, które można nakładać w trakcie fotografowania (lub filmowania) i po wykonaniu zdjęć. Najciekawiej prezentuje się Efekt miniatury – dzięki jego zastosowaniu nagrywane obiekty przypominają miniaturową makietę.
