Die D5000 verfügt über einen 12,3-Megapixel-Bildsensor und bietet einen hohen Empfindlichkeitsbereich mit Werten zwischen ISO 200 und 3.200. Die Kamera verfügt mit D-Movie auch über eine Videofunktion. Filmsequenzen können in HD-Qualität aufgenommen und auf HD-tauglichen TV-Geräten sogleich abgespielt werden.