擁有f/2.8大光圈的EF 300mm f/2.8L IS II USM望遠鏡頭，比起上一代鏡頭，無論在影像品質、機動性及操控性也得到了極大進步。這支同時具備強大遠攝能力及小巧輕便的鏡頭，方便攝影師手持拍攝，加強工作時的自由度，能輕鬆駕馭各種室內運動如籃球、乒乓球、排球等拍攝工作。
為回應專業攝影師對減輕重量的要求，新一代鏡頭特別於光學及鏡頭結構上作出多方面改良，有效減輕了鏡頭重量成為同級中最輕巧*產品。鏡頭採用2片螢石鏡片取代上一代的1片螢石及2片UD超低色散鏡片設計，並且以有效抑制鬼影的SWC塗膜取代上一代的的第一片新月形防眩光鏡片(Meniscus Lens)，新光學設計大幅減輕重量之餘也將光學表現進一步提升。而結構方面，鏡筒大量採用鎂合金製造，其設計經過電腦精確模擬，於保持鏡頭強度的同時還大大減輕多餘的重量，鏡頭部份零件更以鈦金屬物料製造，再配上全新設計的小型影像穩定器，從內至外減輕鏡身重量。因此，EF 300mm f/2.8L IS II USM比上一代減輕了約341克(約12.7%)，大幅減輕了攝影師工作時的負擔。
除了減輕重量，EF 300mm f/2.8L IS II USM的另一個目標是帶來更上層樓的影像品質。鏡頭採用全新12組16片鏡片設計的光學系統，以2片Canon獨有的螢石鏡片大大減低常見於遠攝鏡頭的次色差現象，提供高對比度及高解像度的優質影像。而新鏡頭的光學系統還完美配合新一代的EF 1.4X III及EF 2X III增距鏡，大大減低了色彩模糊現象並進一步提升自動對焦準確度，達至更佳的影像品質。鏡頭加入Canon獨有的SWC塗膜（次波長結構塗膜）以減低畫面中強光源進入鏡頭時所產生的鬼影。最近對焦距離還縮短至2m，帶來高達0.18x的放大倍率，能更靠近主體拍攝，帶來更大的拍攝靈活度。
EF 300mm f/2.8L IS II USM配備了全新設計的光學影像穩定器，憑藉Canon多年研發影像穩定器的經驗，在補償鏡片移動部分採用了低阻力的走珠式結構及及以VCM馬達(Voice Coil Motor音圈馬達)作為鎖定裝置，成功研發出更小型、輕巧及高性能的光學影像穩定器，提供達4級快門的穩定效果，再配合鏡頭的f/2.8大光圈，大大提升光線不足時遠攝的穩定表現，輕鬆駕馭不同光暗環境的拍攝。新鏡頭除了備有對應一般拍攝的IS Mode 1 及搖鏡拍攝的IS Mode 2之外，還加入了全新的IS Mode 3。其中，IS Mode 2採用了新的演算法，能更有效地感應搖鏡拍攝的方向，減低畫面的搖晃從而優化防震效果。而新加入的IS Mode 3，特別針對經常拍攝動感場面的專業攝影師而設。當半按快門按鈕時，影像穩定器只進行計算而暫時不作出震動補償，影像穩定器補償鏡片則會以電子方式鎖定於光軸中心，讓搖鏡拍攝時觀景器的畫面更自然舒適；直至攝影師完全按下快門按鈕作曝光時，影像穩定器補償鏡片會即時根據早前的數據作出防震補償，提供同樣出色的防震效果。
EF 300mm f/2.8L IS II USM 還延續了深受專業攝影師喜愛的專業功能，包括方便應付不同追蹤對焦狀況的「AF暫停按鈕(AF-Stop)」以及配合預設對焦功能使用，方便快速切換到預設焦點的「對焦回放環」。為配合業界日益盛行的EOS Movie短片拍攝，Canon特別於鏡頭新增專為攝錄而設的電動對焦（Power Focus）模式，透過扭動鏡頭的「對焦回放環」，操控內建超音波馬達作出流暢均速的手動對焦效果，並根據回放環的扭動幅度，提供兩種預設的對焦速度，為EOS Movie短片拍攝提供更專業的對焦效果。
另外，為進一步提高鏡頭的耐用性，以助專業攝影師應付嚴峻的戶外拍攝環境，鏡頭最前及最後端的鏡片加入高度防油防水的氟塗膜(Fluorine Coating)，讓鏡片更易於清潔，從而時刻提供最佳影像。此外，鏡身外殼各接口、按鈕以及接環均加入防塵防水滴設計#，讓攝影師拍攝時無懼天氣影響。各款鏡頭更首度加入防盜設計，玩家可於三腳架環鎖扣內加設手提電腦的防盜金屬線^，即使工作時需要暫時離開鏡頭，仍可以鎖上鏡頭增加安全性。
* 截至2011年8月31日，重量包括三腳架環
# 需配合EOS-1D系列或EOS-1V同時使用，但不建議於雨中使用。
^ 需自行購買防盜金屬線 | 
