X20的主摄像头采用全新一代双核像素技术，他们两两组成一个像素，即2×1200万像素（2400万感光单元）。这种双核像素技术可实现0.03s急速对焦，让所得照片更清晰。加上1.28μm的大像素传感器，配合vivo图像魔方技术，能够大幅提升逆光场景下人脸和背景亮度，在夕阳、窗口、海边等自然强光效果下，不会出现脸部过暗或过曝的情况，成片效果提升感知十分明显。

X20Plus还加入了vivo图像魔方（DSP影像优化芯片），它可以看作一颗专门独立处理照片的CPU，可瞬间完成多张RAW格式图片的合成，照片处理速度提升高达3倍。集合了vivo图像魔方、双核像素对焦和多轴OIS光学防抖三项顶尖拍照技术，使得vivo X20Plus在应对逆光、暗光等更为复杂的光线条件下表现更为优秀。在夜间灯箱场景下，X20Plus照片的人脸和背景均可保持清晰明亮，堪称逆光人像专家。