歼20作为中国自主研发的最先进的重型隐身战斗机，对标的就是美军的F22隐身战斗机，而非更侧重多用途的F35。隐身战机的主要技术指标可以概括为4S性能，即隐身性能、超音速巡航、超态势感知和超机动性，在这些性能方面歼20有着自己鲜明的特点。首先，歼20在设计上就非常重视隐身能力，采用了鸭式布局加全动倾斜垂尾，并大量使用复合材料，机身上喷涂有雷达吸波材料，在进气道采用了DSI进气道等措施降低雷达反射面积。歼20在材料和工艺上具备后发优势，机体制造水平较高，外形非常顺滑，没有可破坏隐身性能的突起，提升了歼20的隐身能力。
在超机动性方面，由于歼20采用了鸭式布局设计，鸭翼不仅可以极大提升升力系数，同时还可以显著提升战机的机动性、敏捷性和小半径转弯能力，这使得歼20即便在没有矢量推力发动机加成下依旧具备极强的机动性。在空军内部的演习中，歼20在面对以机动性出色著称的歼10、歼11B等战机时，在机动性上完全压制歼10和歼11B，体现了极佳的超机动性。
在超态势感知方面，歼20装备了国产最为先进的有源相控阵雷达，而且机载电子系统也代表了当前中国最高的航电技术水平。歼20装备的有源相控阵雷达基本上与美军F22和F35装备的有源相控阵雷达处于同一水平。同时，歼20还装备了类似F35的EODAS综合光电分布式孔径系统，可提供全方位的空情探测和态势感知能力。这使得歼20在超感知能力方面的表现非常出色。
目前，歼20装备的是改进型号的涡扇10B发动机，其最大推力达到了14.5吨，推重比达到了9吨，使用寿命为2000小时左右，涡扇10B作为涡扇15成熟前的过渡发动机，基本可以满足歼20的基本需求。而涡扇15则是我国专门为歼20战斗机研制的矢量推力发动机。涡扇15的最大推力可以达到18吨，推重比可以达到10，一旦歼20安装涡扇15后，作战能力将得到极大地提升。就目前来看，在受限于发动机的性能，歼20的超音速巡航能力与美军F22还有一定的差距，但与不能超音速巡航的F35相比并无明显劣势。