Оптическая схема зум-объектива Tamron 70-180mm f/2.8 Di III VXD содержит 19 элементов в 14 группах. В их число входят полдюжины элементов XLD (сверх низкая дисперсия) и LD (низкая дисперсия), а также три линзы GM (Glass Molded — литая асферическая линза) и гибридные асферические элементы. Для уменьшения бликов и ореолов в объективные используется покрытие BBAR-G2 (широкополосное антибликовое покрытие второго поколения). Кроме того, передний элемент 70-180/2.8 покрыт защитным фторсодержащим соединением для лучшего отталкивания воды и маслянистых загрязнений.
Объектив Tamron 70-180mm f/2.8 Di III VXD имеет минимальную дистанцию фокусировки 27-85 см (при фокусных расстояниях 70-180 соответственно), что обеспечивает коэффициент увеличения 1:4,6, при фокусном расстоянии 180 мм.
Новый зум-объектив Tamron имеет тот же диаметр резьбы для фильтров — 67 мм, что и анонсированные ранее зум-объективы Tamron f/2.8.