iPhone 5S оснащен процессором Apple A7, главной особенностью которого является поддержка 64-битных команд. Кроме того, в iPhone 5S имеется сопроцессор движения M7, который непрерывно обрабатывает данные с датчиков смартфона. В расположенную под дисплеем кнопку "Home" iPhone 5S, встроен дактилоскопический сканер с разрешением 500 ppi, способный сканировать подкожные слои. Дизайн кнопки изменился: квадрат в центре отсутствует, а клавишу опоясывает стальное кольцо. Нажимать на клавишу не нужно - она стала сенсорной.