Сімейство STM32F302x6/8 базується на потужному 32-бітному RISC-ядрі ARM® Cortex®-M4, яке працює на частоті до 72 МГц та має вбудований FPU. Сімейство включає високошвидкісну вбудовану пам'ять (до 64 КБ флеш-пам'яті, 16 КБ SRAM) та широкий спектр розширених пристроїв введення/виведення та периферійних пристроїв, підключених до двох шин APB.
1 швидкий 12-бітний АЦП (5 Msps), 3 компаратори, 1 операційний підсилювач, до 18 ємнісних каналів дискретизації, 1 канал ЦАП, 1 малопотужний RTC, 1 універсальний 32-бітний таймер, 1 таймер керування двигуном, та до 3 універсальних 16-бітних таймерів і 1 таймер керування ЦАП.
3 I2C, до 3 USART, до 2 SPI з повнодуплексним мультиплексованим I2S, 1 пристрій USB FS, 1 CAN та 1 інфрачервоний передавач.
STM32F302x6/8 працює в діапазоні температур від -40 до +85 °C з напругою живлення від 2,0 до 3,6 В. Повний набір режимів енергозбереження дозволяє розробляти низькоенергетичні програми. Набір периферійних пристроїв, що входять до комплекту, змінюватиметься залежно від обраного пристрою.