Er ist der erste portable Player mit einer Quad-Röhrenkonfiguration, bei der für den linken und rechten Kanal jeweils ein eigenes Röhrenpaar eingesetzt wird. Ergänzt wird diese Röhrenstufe durch den Triple Tube Mode mit den Betriebsarten Triode, Ultra Linear und Pentode. Je nach Einstellung lässt sich der Klangcharakter von besonders harmonisch und räumlich bis hin zu direkter und dynamischer abstimmen. Zusätzlich ermöglicht die dreistufige Tube-Current-Funktion eine weitere Feinabstimmung der Röhrencharakteristik. Neben der Röhrenstufe verfügt der SP4000T über eine separate Transistorverstärkung. Dabei kann zwischen einem reinen Röhrenmodus (Tube AMP), einem OP-AMP-Modus für maximale Präzision und Auflösung sowie einem Hybrid-Modus gewählt werden. Im Hybrid-Modus lassen sich beide Klangwelten in fünf Stufen miteinander kombinieren und an den persönlichen Geschmack anpassen. Für die Signalverarbeitung setzt Astell&Kern auf zwei AKM AK4499EX DACs, die jeweils von einem eigenen AK4191EQ Digitalprozessor unterstützt werden. Durch die konsequente Trennung von digitaler und analoger Signalverarbeitung sowie die hauseigene Teraton-Alpha-Technologie wird eine präzise und störungsarme Wiedergabe erreicht. Unterstützt werden PCM-Dateien bis 32 Bit / 768 kHz sowie natives DSD512. Zur weiteren Ausstattung gehört ein offenes Android-System, das die Installation von Streaming-Apps ermöglicht. Funktionen wie Crossfeed, ReplayGain, Bit-Perfect-Wiedergabe, Bluetooth mit BT-Sink-Funktion sowie ein 6-Zoll-Full-HD-Display runden die Ausstattung ab.