小米真无线蓝牙耳机Air 2 Pro整体采用了黑色磨砂质感的外壳材质，耳机上各自有一片独有的陶瓷触控背盖，可通过轻触和长按实现多种操作。它支持宽频主动降噪（最高35dB），具备通透模式，三麦克风通话降噪，搭载12mm液晶大动圈，并由格莱美级大师Luca Bignardi进行亲自调音。
小米真无线蓝牙耳机Air 2 Pro提供100-3000Hz的宽频降噪效果，从低频到高频噪音都能够有效覆盖。通过前馈与反馈双麦克风，它具有最高35dB的主动降噪，无论是乘坐飞机、地铁，在人声嘈杂的街头、咖啡厅或其他场所，都能起到强力的噪音阻隔效果。同时，面对1000-3000Hz的高频噪音，如啼哭、装修、轰鸣，独有的大腔体设计还能起到优异的被动降噪效果。
在音质方面，小米真无线蓝牙耳机Air 2 Pro采用了高刚性LCP液晶复合振膜与12mm的大尺寸动圈，能够形成更扎实的表现力和醇厚悠远的声音。值得一提的是，它还由荣获4次格莱美大奖的世界级音乐人Luca Bignardi进行独立单元调校，兼顾全频段低失真的同时深度结合人耳听感、喜好等特性，带来自然均衡又不乏真实细腻的聆听体验。
这次，小米真无线蓝牙耳机Air 2 Pro这次还与网易云音乐达成了合作。它为网易云音乐App作了深度适配，在“鲸云音效”的设备适配中可选择小米真无线蓝牙耳机Air 2 Pro，达到实现更好的听音体验。同时，小米还与网易云音乐联合推出了定制高质量音乐歌单，并有免费领取网易云音乐黑胶VIP等福利活动。
小米真无线蓝牙耳机Air 2 Pro采用了独有的陶瓷触控键，通过轻敲和长按耳机的陶瓷背盖可以实现通话、降噪模式切换、播放/暂停音频和唤醒小爱同学。配合红外传感器，耳机取下自动暂停，再次佩戴继续播放。
通过MIUI的深度定制，小米真无线蓝牙耳机Air 2 Pro也能做到手机弹窗快速连接。首次连接时，在手机附近打开耳机盒，手机自动弹出连接界面，轻点即可快速配对。之后每次开盒，手机自动弹窗并完成蓝牙配对与连接，同时弹窗内显示耳机和充电盒电量。
小米真无线蓝牙耳机Air 2 Pro也依然支持小爱同学语音操控。当用户需要语音切歌、增大音量、查询路线、设闹钟、打电话时，只需轻击两次左侧耳机或者说出唤醒词“小爱同学”，就能免于拿出手机下达相应的指令，十分便捷。
此外，它拥有28h超长续航、单耳机续航长达7h，支持快速充电和Qi无线充电。