Symbol XR oznacza, że wykorzystano technologię, która umożliwiła skonstruowanie obiektywu o możliwie kompaktowych rozmiarach zachowując przy tym wysoką jakość obrazu. W konstrukcji optycznej zastosowano 18 soczewek w 13 grupach. Wśród nich znajdują się szkła wykonane w technologii XR (o niskim wskaźniku załamania światła), GM (odlewane soczewki asferyczne), hybrydowe elementy asferyczne, LD (elementy o niskiej dyspersji) oraz AD (elementy o zmienionej dyspersji). Dzięki tak dużej zawartości wyrafinowanych technicznie soczewek obiektyw ma gwarantować niespotykaną wcześniej w tej klasie sprzętu rozdzielczość, kontrast i plastykę zdjęć. Tamron umożliwia uzyskanie maksymalnej skali odwzorowania 1:3 przy ustawieniu ogniskowej na 300 mm. Minimalna odległość fotografowania wynosi zaledwie 49 cm.

Wewnętrzne ogniskowanie IF (Internal Focusing) sprawia, że przednia soczewka pozostaje nieruchoma, co bardzo ułatwia korzystanie z filtrów (w szczególności polaryzacyjnych i połówkowych).

Tamron AF 28-300mm f/3.5-6.3 XR Di VC LD Aspherical (IF) MACRO został wyposażony w system optycznej stabilizacji obrazu VC (Vibration Compensation Mechanism). Jest on oparty na 3 parach silników ślimakowych oraz kólkach, które rozlokowano dookoła grupy kompensatora optycznego (czyli stabilizowanych soczewek). System VC potrafi niwelować drgania powstające we wszystkich trzech płaszczyznach. Ruchy wykrywa żyroskopowy detektor współpracujący z zaawansowanym 32-bitowym mikroprocesorem typu RISC.