Windows 7 bevat ten opzichte van vorige versies van Windows een grote lijst aan nieuwe functies, zoals verbeterde ondersteuning voor multitouch, betere herkenning van handschrift, verbeterde ondersteuning voormultikernprocessors,[10][11][12][13] verbeterde opstartprocedure,DirectAccess en verbeteringen aan dekernel. Windows 7 beschikt ook over een verbeterde ondersteuning voor verschillende grafische kaarten die tegelijkertijd gebruikt worden, een nieuwe versie vanWindows Media Center,[14] een gadget voor Windows Media Center, verbeterde mediafunctionaliteit, hetXPS Essentials Pack enWindows PowerShell, en een herontworpenRekenmachine met verschillende modus zoals Programmeren- en Statistieken-modus met ondersteuning voor conversie van eenheden zoals lengte, gewicht, temperatuur en diverse andere. Er zijn verschillende nieuwe opties toegevoegd aan hetConfiguratiescherm, inclusief beeldschermkleurencalibratie,Bureaubladgadgets, Herstel, Probleemoplossing, Locatiesensoren en andere sensoren, Referentiebeheer, Biometrische apparaten, Systeemvakpictogrammen enBeeldscherm.[15] In de Engelse versie is hetWindows Beveiligingscentrum voorzien van een nieuwe naam. ReadyBoost ondersteunt nu tot 256 GB op 32 bitsversies van Windows. De standaardinstellingen voor hetGebruikersaccountbeheer (UAC) is in Windows 7 herzien.[16] Windows 7 biedt nu standaard ondersteuning voorRAW door middel van deWindows Imaging Component, die nu standaard RAW-ondersteuning aan heeft staan. Ook is het nu mogelijk om in Windows Photo Viewer en Windows Media Center over te schakelen op volledig beeldscherm.[17]
De taakbalk is de grootste visuele verandering, de werkbalk Snel Starten is verwijderd en vervangen door de mogelijkheid om programma's vast te pinnen. Knoppen voor het pinnen van applicaties zijn geïntegreerd met de taakbalkknoppen. Ook heeft iedere knop zijn eigenJump List die toegang biedt tot belangrijke taken in het desbetreffende programma.[18] De vernieuwde taakbalk, waarnaar wordt verwezen met de naamSuperbar, stelt gebruikers nu ook in staat om actieve applicaties te verplaatsen op de taakbalk. Helemaal rechts van de taakbalk is een knop toegevoegd die het bureaublad laat zien als erop geklikt wordt, en als er de cursor erboven zweeft worden alle vensters transparant en zijn het bureaublad en de gadgets te zien.[19] Deze knop is onderdeel van een nieuwe functie in Windows 7 genaamdAero Peek. Als Windows 7 wordt gebruikt op een apparaat met een touchscreen, wordt deze knop breder zodat het makkelijker is om hier met een vinger op te drukken. Wanneer een venster tegen de bovenste rand van het scherm wordt gesleept, zal dit worden gemaximaliseerd.[20] Dit hoort bij de nieuwe functie genaamdAero Snap. Wanneer men een venster tegen de linker- of rechterzijkant van het scherm sleept zal dit de helft van het beeldscherm innemen, om het vergelijken te verbeteren. Als een venster dat is beïnvloed doorAero Snap terug van zijn rand wordt getrokken, krijgt het weer zijn oorspronkelijke grootte. Deze functies kunnen ook benaderd worden met sneltoetsen. In tegenstelling totWindows Vista behouden de taakbalk en de randen van vensters hun transparantie als een venster wordt gemaximaliseerd metWindows Aero aan. Iconen op de taakbalk zijn nu ook groter, daardoor is de taakbalk dubbel zo groot als in voorgaande versies van Windows. Hierdoor wordt standaard ook de datum onder de klok weergegeven. Tevens wordt er geen label meer getoond langs iconen.
Voor ontwikkelaars bevat Windows 7 een nieuwe netwerk-API voor ondersteuning van het bouwen vanSOAP-gebaseerde webservices in native code,[21] nieuwe functies voor het verkorten van installatietijden, een verbeterdUAC, versimpelde ontwikkeling en installatiepakketten,[22] en verbeterde globaliseringondersteuning door een nieuwe Extended Linguistic Services-API.[23] OpWinHEC 2008 heeft Microsoft aangekondigd dat er in Windows 7 ondersteuning zal komen voor een kleurendiepte van 30 bit en 48 bit, samen met ondersteuning voorscRGB (dat wordt gebruikt voor het converteren vanxvYCC metHDMI 1.3). Voor videomodus ondersteunt Windows 7 ook 16 bit-sRGB, 24 bit-sRGB, 30 bit-sRGB, 30 bit-sRGB met uitgebreide kleurenpalet en 48 bit-sRGB.[24][25] Ook heeft Microsoft een verbeterde ondersteuning voorsolid-state drives (SSD's) toegevoegd,[26] samen met een nieuwTRIM. Ook kan Windows 7 nu SSD's herkennen. Microsoft heeft gemeld om in een latere patch ondersteuning in te bouwen voorUSB 3.0, dat nog niet wordt ondersteund omdat voor de uitgave de standaard nog in ontwikkeling was.[27]
Internet Spades, Internet Backgammon en Internet Checkers waren in Windows Vista verwijderd, in Windows 7 zijn deze weer te spelen. Windows 7 wordt geleverd metInternet Explorer 8 enWindows Media Player 12. Gebruikers krijgen ook de mogelijkheid om meer opties uit te schakelen dan het geval was in Windows Vista. Nieuw in de lijst van onderdelen zijn Internet Explorer, Windows Media Player, Windows Media Center, Windows Search en het Windows Gadget Platform.[28] Windows 7 bevat 13 geluidsschema's, genaamd Afternoon, Calligraphy, Characters, Cityscape, Delta, Festival, Garden, Heritage, Landscape, Quirky, Raga, Savanna en Sonata.[29] Er is een nieuwe versie van Microsoft Virtual PC, hernoemd totWindows Virtual PC, beschikbaar gemaakt voor Windows 7 Professional, Enterprise en Ultimate.[30] Het geeft de mogelijkheid om verschillende versies van Windows te draaien, zoalsWindows XP Mode. Windows XP Mode draait op Windows XP in eenvirtuele machine en biedt de mogelijkheid om Windows XP-applicaties te draaien binnen de Windows 7-desktopomgeving.[31] Kenmerkend aan deze applicaties is dat geen van alle de Aero Glass-interface gebruikt, maar de Luna-interface van Windows XP.Remote Desktop (Remote Desktop Protocol, RPD) in Windows 7 is verbeterd voor ondersteuning om real-time-multimedia-applicaties te kunnen gebruiken zoals videoplayback en 3D-games. Wel is DirectX 10 nodig in Remote Desktop.[32] De limiet om maximum drie applicaties tegelijkertijd te draaien in de Startereditie (zoals in Windows XP en Vista) is verwijderd in Windows 7 Starter.[33] Om te upgraden naar Windows 7 is een installatie van Windows Vista vereist en is een harde schijf met minstens 16 GB vrije ruimte nodig.