Smartpen adalah perangkat yang memungkinkan semua kemampuan biasa dari bolpoin dasar, tetapi juga memiliki beberapa fitur yang lebih inovatif secara teknologi. Fitur-fitur ini termasuk mikrofon, speaker, dan layar organic light emitting diode (OLED) kecil. Pena pintar juga biasanya memiliki kamera inframerah kecil yang terpasang di ujung pegangan, di dekat pena yang sebenarnya, yang melacak gerakan pena untuk merekam kata-kata dan gambar yang dibuat pengguna. Jika digunakan dengan kertas yang dirancang khusus, ini memungkinkan pengguna untuk merekam buku catatan penuh informasi yang disimpan ke pena dan dapat diunggah ke komputer melalui koneksi port universal serial bus (USB).
Smartpen bekerja terutama dengan notebook atau lembaran kertas dot yang dicetak khusus. Kertas ini ditutupi dengan microdots kecil yang memungkinkan kamera kecil untuk melacak posisi pena di atas kertas itu sendiri. Microdots ini memungkinkan pena untuk secara akurat merekam setiap kata dan baris yang dibuat oleh pengguna pena. Kertas juga memiliki kontrol untuk pena yang dicetak di bagian bawah halaman, dan menyentuh ujung pena ke gambar yang dicetak ini berfungsi seperti menekan tombol. Meskipun notebook yang penuh dengan kertas dot ini tersedia dari produsen smartpen, kertas dot bahkan dapat dibuat dengan menggunakan printer standar.
Memiliki pena pintar dengan speaker dan mikrofon yang terpasang di dalamnya berarti pengguna dapat merekam rapat atau pelajaran di kelas sambil membuat catatan, semuanya dengan satu perangkat. Smartpen memiliki mikrofon yang sangat sensitif dengan teknologi pengurangan kebisingan untuk menangkap suara yang bahkan cukup jauh sekaligus menghilangkan kebisingan latar belakang. Sebagian besar smartpens juga memiliki jack untuk headphone untuk dicolokkan ke bagian atas pena sehingga pengguna dapat mendengarkan kembali apa yang direkam tanpa orang lain mendengarnya.
Karena pena dapat merekam audio melalui mikrofon, saat merekam garis yang dibuat pengguna smartpen di halaman, pengguna juga dapat mengakses rekaman audio berdasarkan kertas. Seorang pengguna dapat mendengarkan audio yang direkam dan menyentuh pena ke kata yang tertulis di halaman dan audio akan melompat maju atau mundur ke titik di mana kata itu ditulis. Ini berarti pengguna dapat membuat catatan umum dan kemudian menggunakan kata kunci yang tertulis di halaman untuk melompat ke bagian tertentu dari pelajaran atau pertemuan.
Tampilan OLED pada pena memungkinkan pengguna untuk berinteraksi lebih baik dengan aplikasi yang dirancang untuk digunakan dengan pena pintar. Ini dapat mencakup program yang memungkinkan pengguna untuk menulis kata pada kertas titik dalam bahasa Inggris, dan kemudian melihat terjemahan bahasa Spanyol dari kata tersebut di layar pena. Pena pintar bahkan dapat mengerjakan perhitungan matematis dengan menekan tombol kertas kalkulator yang tercetak di bagian dalam buku catatan dan menggunakannya untuk melihat jawaban di pena.