En spionpennakamera är ett exempel på elektronisk miniatyrisering eftersom den innehåller små versioner av större utrustning, till exempel en stillbildskamera eller ett ljud-/videoinspelningssystem. Alla dess inre komponenter är förbundna med mycket smala ledningar; ett pinhole kamerasystem används med en liten visningslins nära toppen av pennfodralet. Förutom ett urval av video- eller stillbildsmöjligheter i svartvitt eller färg, finns spionkameror med olika minneskapaciteter. Mängden minne överensstämmer med antalet lagrade foton eller längden på videofilmer som en speciell spionkamera kan hålla. Alla funktionsmekanismer för denna spionenhet är gömda i ett fodral som inte bara ser identiskt ut med en kulspetspenna, utan också skriver som en.
Vissa pennfodral är smalare än andra, men praktiskt taget alla dessa typer av spionkameror ser realistiska ut. De är vanligtvis designade som den eleganta stilen av business penna och kan vara i vilken färg som helst, men är ofta i rika juvel nyanser som djupröd eller mörkgrön. Även om alla spionpennkameror kan användas som ett vanligt skrivinstrument, har vissa typer begränsad bläcktillgång eftersom patronen är liten. Andra pennor för dolda kamera tar vanliga bläckpatroner. Clip-on-delen av en spionpenna-kamera, såväl som klickmekanismen på dess ovansida, kan vanligtvis flyttas för att slå på och av de olika funktionerna.
Människor använder spionkameror för många olika ändamål; till exempel kan en förälder använda en för att vara säker på att barnskötaren hon anlitat för att titta på sitt barn inte missbrukar. Många människor vill få video eller bilder, plus röstinspelningar, för att bevisa sin sak i domstol mot en person som de tror ljuger. Bevis som spelats in med en spionkamera är ofta tillåtet i domstol, men det beror på landet. I jurisdiktioner, eller styrande områden, där den typen av bevis är tillåten, kan spionpennkameror med ett audio-video-interleave (AVI)-inspelningsformat krävas. AVI innebär i princip att både ljud och video kan spelas på en gång; att ha uppgifter om datum och tid på skärmen är också en spionkamerafunktion som gynnas av många domstolar.
Vissa kameraspionpennor är gjorda för mobil användning, medan andra fungerar bättre när de lämnas på ett ställe för att spela in ljud och sevärdheter. Om de lämnas att köra konstant på en gång, varierar spionpennkameror i hur länge deras batteri räcker innan det är nödvändigt att ladda om. Det kan ta allt från 1.5 till 5 timmar, beroende på maskinens kvalitet och funktioner. Batteriet är vanligtvis placerat i den övre delen av en spionkamera. Vissa batterifodral kan vara svåra att komma åt på grund av den lilla storleken på spionkamerapennor, men de flesta är designade för att ladda i en bil eller på en reseladdare.