Igru pokreće namenski rađen endžin, napisan od nule, koji pored dinamičkih senki, HDR osvetljenja, tekstura visoke rezolucije, dubinske oštrine, svoje pravo lice pokazuje kada isti terate na 60fps, gde sve što se kreće oko vas dobija novu dimenziju života. Tada odličan motion capture dolazi do izražaja, često praćen kišom raspršujućih particle efekata, čiji su uzrok eksplozije automobila, projektila, a u pojedinim delovima i infrastrukture. Animacije smrti su kombinacija skript i ragdoll fizike, što je jedan od primera implementacije fizičkog endžina, koji nije korišćen u prethodnim igrama serijala. Dinamičke senke su u samom vrhu vizuelnog rezimea, čija primena naročito dolazi do izražaja na izbledelim poljima izumrlog Pripjata, koji svojim strukturnim kvalitetom sadržaja i prezentacije savršeno odražava kreatorsko umeće i potencijal koji stoji iza Infinity Wards razvojnog tima.
Zvukovi oružja i ambijenta, glasovi vaših nadležnih i saboraca kristalno su jasni, pristaju momentu i trenutno su stubovi visoke produkcije u igrama. Ono što se odmah na prvo slušanje primeti (u odnosu na prethodne COD igre) je skladno izmenjena muzička podloga, prilagođena modernim zvukovima brzih i izraženih bas ritmova, kao i suptilnih elektronskih instrumenata, koji su razumljiv pomak ka modernizaciji serijala. Naslovnu temu komponovao je fenomenalni Harry Gregson Williams (Metal Gear Solid serijal, filmovi Spy Game, Man on Fire, Kingdom of Heaven, itd), a ostatak numera britanski kompozitor Stephen Barton, koji piše prateću muziku za većinu Gregsonovih filmova. Još jedan kreativan spoj koji apsolutno briljira.