У Canon EF-S 17-55 f/2.8 IS USM имеется встроенный стабилизатор, который позволяет значительно снизить размытость изображения, вызванную сотрясением камеры во время съемки. Работа стабилизатора основывается на показаниях гироскопического датчика, который, при регистрации нежелательных колебаний, подает сигнал о необходимости корректирующего движения особой группы линз в направлении, перпендикулярном оптической оси. Стабилизатор изображения обеспечивает «запас» в три ступени экспозиции.
Canon EF-S 17-55 f/2.8 IS USM оборудован практически круглой выпуклой диафрагмой, которая позволяет получать красивый размытый фон. Оптическая схема объектива включает 19 элементов в 12 группах. В конструкцию входят две линзы из низкодисперсионного стекла (UD), которые, при сохранении компактности объектива, помогают устранить остаточные хроматические аберрации, способные снизить яркость изображения и качество цветопередачи. Также оптическая схема Canon EF-S 17-55 f/2.8 IS USM включает асферические линзы, которые корректируют сферическую аберрацию, обеспечивая четкое, высококонтрастное изображение с точной цветопередачей по всей площади кадра. Многослойное просветление Super Spectra и высококачественная шлифовка линз сводят к минимуму возможность возникновения переотражений и бликов, от которых часто страдают полученные при помощи цифровых камер изображения.
Фокусировка Canon EF-S 17-55 f/2.8 IS USM осуществляется при помощи ультразвукового мотора USM кольцевого типа, что гарантирует высокую точность и скорость наведения резкости при низком уровне шума. Минимальная дистанция фокусировки составляет 35 см.