Lydbilledet skabes af specialdesignede 53mm dynamiske drivere, der leverer ren og detaljeret præcision. Den åbne opbygning forbedrer luftstrømmen markant, hvilket effektivt reducerer varmeopbygning omkring ørerne ved langvarig brug.

Med en samlet vægt på blot 240 gram er hovedtelefonerne konstrueret til at kunne bæres komfortabelt igennem hele dagen. Lydkvaliteten understøtter højopløst lyd (24-bit/96kHz) med support for LDAC-, AAC- og SBC-codecs.
Trådløst leverer ATH-AL5NC op til 75 timers kontinuerlig afspilning på en enkelt opladning (eller op til 50 timer, når støjreduktionen er slået til). Skulle batteriet løbe tør, giver blot 15 minutters hurtigopladning op til 8 timers afspilning (5 timer med støjreduktion).
Hvis det ikke er muligt at oplade, kan brugeren skifte til en kablet forbindelse via det medfølgende 1,2 meter kabel, som har et standard 3,5 mm stereo minijackstik samt indbygget mikrofon og kontrolknapper. En indbygget mikrofon i selve headsettet klarer desuden trådløse opkald og spontane online-møder.

Som noget unikt for et par åbne trådløse hovedtelefoner er ATH-AL5NC udstyret med aktiv støjreduktion, der nemt kan aktiveres via en fysisk knap på den højre ørekop:
Støjreduktion (ANC): Dæmper effektivt forstyrrelser fra aircondition, trafik og baggrundsstøj i rummet. Støjreduktionen kan benyttes trådløst såvel som over det medfølgende lydkabel.
Lydlækagereduktion: Via A-T Connect-appen kan man slå en særlig tilstand til, der dæmper mængden af lyd, som slipper ud af ørekopperne. Det gør det nemmere at bruge hovedtelefonerne i fællesrum uden at generere sine omgivelser (bemærk dog, at lydscenen ændres i denne tilstand, og at lækage ved meget høje lydstyrker ikke kan undgås helt i et åbent design).

Hovedtelefonerne understøtter multipunktsforbindelse, hvilket gør det muligt at være tilsluttet to Bluetooth-enheder samtidigt (f.eks. en bærbar computer og en smartphone). Via A-T Connect-appen får brugeren desuden adgang til en række ekstra værktøjer:
Lav-latenstilstand: Reducerer lydforsinkelsen under gaming og videovisning for at holde lyd og billede perfekt synkroniseret.
Lydlandskabsfunktion: Tilbyder afspilning af beroligende naturlyde til fremme af koncentration eller afslapning.
Equalizer (EQ): Giver mulighed for personlig tilpasning af frekvensgangen.