Moduł Particle Photon zawiera dość szybki mikrokontroler STM32F205RGY6 z rdzeniem ARM Cortex-M3 o taktowaniu aż 120 MHz. Układ zawiera wbudowane szybkie pamięci Flash (1 MB) oraz RAM (128 KB). Mikrokontroler obsługuje wszystkie standardowe interfejsy komunikacyjne, takie jak UART, I2C, SPI, I2S czy GPIO. Zawiera także 12-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy.

Jako układ radiowy służy chip Broadcom BCM43362 (aktualnie produkowany przez Infineon), który zapewnia komunikację Wi-Fi w standardach 802.11b/g/n. Oba układy, wraz z mikrokontrolerem, wchodzą w skład modułu Particle PØ (P-Zero). Moduł zawiera także niezbędne komponenty zewnętrzne układów (np. generatory kwarcowe), a także zapewnia ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi dzięki zainstalowanemu shieldowi.