Lo Zoom R20 è uno studio multitraccia digitale all-in-one con 16 tracce, otto delle quali possono essere registrate contemporaneamente. L'alimentazione phantom è disponibile sugli ingressi 5-8. Ciascun canale di ingresso offre un controllo del guadagno, un pulsante di registrazione e un fader di livello.  Due dei suoi otto canali di ingresso sono dotati di jack combo XLR-1/4", mentre gli altri sei sono dotati di connettori XLR. Registra a 44,1kHz e 16/24-bit.
Gli altri unici controlli hardware sono i sei pulsanti di trasporto. Questo perché Zoom R20 è dotato di un touchscreen da 4.3" per l'editing multitraccia in stile DAW, il primo per gli MTR portatili Zoom. Il registratore è dotato di una selezione di effetti di qualità da studio, come un equalizzatore a 3 bande, compressore, limiter, noise gate e riverbero, nonché modellazione di amplificatori per chitarra e basso. Se ti piace usare un portastudio per costruire basi musicali per esercitarti, ti piaceranno i 150 loop ritmici integrati e le 18 sorgenti sonore di synth, che possono essere riprodotti via MIDI e modificati su un'interfaccia piano roll. L'R20 registra su schede SDXC con una capacità fino a 1TB. Accanto allo slot per schede, c'è un connettore USB-C per utilizzare l'R20 come interfaccia audio per il tuo computer o dispositivo iOS. Sui sistemi Windows e Mac, funziona come interfaccia audio 8 in/4 out, fornendo 2 ingressi e uscite ciascuno sui dispositivi iOS.
Un'altra porta USB consente di collegare un adattatore Bluetooth opzionale per stabilire una connessione wireless a uno smartphone e controllare a distanza il registratore tramite l'app R20 Control.