歼-20作为中国首款第五代战斗机，融合了全球多种已经在使用的优秀战斗机的特点，具备很强的隐形性能、机动性能。比如美国F-35的光电分布孔径系统（EODAS），也被技术人员整合到歼-20战斗机上。歼-20是世界上第二架应用EODAS的战斗机。歼-20是首款采用鸭式气动布局的隐身战斗机，采用DSI鼓包进气道。
歼-20采用单座、双发、全动差动双垂尾、DSI进气道（无附面层隔道超音速进气道）、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。歼-20的鸭翼相对主翼的位置比歼-10进一步靠前，增大了力臂，增强了效用，所以较小的鸭翼就可以达到很大的作用。
此布局使飞机拥有较优秀的超音速控制率，良好的大仰角升力特性，较大的瞬时攻角与滚转率。但鸭式布局最大的缺点为最大攻角与持续攻角的矛盾性，并且鸭翼偏转时产生强度较大的镜面反射回波，对飞机头向RCS（雷达散射截面）影响甚至比常规布局飞机大。
在已知的第五代战斗机中，只有歼-20采用腹鳍，F-22、F-35、苏-57都没有采用腹鳍。俄罗斯的苏-57或许可以用推力转向补充大迎角方向稳定性的主动控制，F-22、F-35可没有这样的能力。但是F-22发动机是矢量发动机，发动机喷口推力可以上下变动。而歼20A用的发动机还不是矢量的，是属于标量的。
有消息称歼-20已经采用的局部等离子体隐身技术、反无源探测涂料，可以使中国的第五代战斗机隐身性能达到或超越F-22。
歼-20的鸭翼和双垂尾是全动的。国外已知的第五代战斗机中，只有苏-57带有全动垂尾，F-22和F-35都是常规的固定垂尾加可动舵面。
歼-20可动边条，位于鸭翼和机翼之间。歼-20的边条非常小，比较狭窄，在鸭翼后面。边条可以可控下垂，可动边条可以强化涡升力，并且可以控制涡流走向。
