ESP32-WROOM-32D是乐鑫通用型Wi-Fi BT BLEMCU模组，功能强大，用途广泛，可以用于低功耗传感器网络和要求极高的任务，例如语音编码、音频流和MP3解码等。
ESP32-WROOM-32D模组的核心是ESP32-D0WD芯片，该款芯片属于ESP32系列，具有可扩展、自适应的特点。
ESP32还集成了丰富的外设，包括电容式触摸传感器、霍尔传感器，SD卡接口、以太网接口、高速SDIO/SPI、UART、I²S和I²C等。
两个CPU核可以被单独控制。时钟频率的调节范围为80MHz到240MHz。用户可以切断CPU的电源，利用低功耗协处理器来不断地监测外设的状态变化或某些模拟量是否超出阈值。
模组集成了传统蓝牙、低功耗蓝牙和Wi-Fi，具有广泛的用途：Wi-Fi支持极大范围的通信连接，也支持通过路由器直接连接互联网；而蓝牙可以让用户连接手机或者广播BLEBeacon以便于信号检测。
ESP32芯片的睡眠电流小于5µA，使其适用于电池供电的可穿戴电子设备。模组支持的数据传输速率高达150Mbps，天线输出功率达到20dBm，可实现最大范围的无线通信。
在高集成度、无线传输距离、功耗以及网络联通等方面性能极佳。ESP32的操作系统是带有LwIP的freeRTOS，还内置了带有硬件加速功能的TLS1.2。芯片同时支持OTA加密升级，方便用户在产品发布之后继续升级。
ESP32-D0WD内置双核低功耗Xtensa®32-bitLX6MCU。片上存储包括:448KB的ROM，用于程序启动和内核功能调用；用于数据和指令存储的520KB片上SRAM。
RTC快速存储器，为8KB的SRAM，可以在Deep-sleep模式下RTC启动时用于数据存储以及被主CPU访问。RTC慢速存储器，为8KB的SRAM，可以在Deep-sleep模式下被协处理器访问1Kbit的eFuse。
其中256bit为系统专用(MAC地址和芯片设置)；其余768bit保留给用户程序，这些程序包括flash加密和芯片ID。
ESP32支持多个外部QSPIflash和静态随机存储器(SRAM)。ESP32还支持基于AES的硬件加解密功能，从而保护开发者flash中的程序和数据。ESP32可通过高速缓存访问外部QSPIflash和SRAM:外部flash可以同时映射到CPU指令和只读数据空间。
当映射到CPU指令空间时，一次最多可映射11MB 248KB。如果一次映射超过3MB 248KB，则Cache性能可能由于CPU的推测性读取而降低。
当映射到只读数据空间时，一次最多可以映射4MB。支持8-bit、16-bit和32-bit读取。外部SRAM可映射到CPU数据空间。一次最多可映射4MB。支持8-bit、16-bit和32-bit访问。
ESP32-WROOM-32D集成了4MB的SPIflash，连接ESP32的管脚GPIO6，GPIO7，GPIO8，GPIO9，GPIO10和GPIO11。这六个管脚不建议用于其他功能。
ESP32采用了先进的电源管理技术，可以在不同的功耗模式之间切换。ESP32采用两个哈佛结构XtensaLX6CPU构成双核系统。所有的片上存储器、片外存储器以及外设都分布在两个CPU的数据总线和/或指令总线上。
两个CPU都能够使用数据总线与指令总线直接访问片上存储器、使用Cache和MMU直接访问映射到地址空间的片外存储器、使用指令总线直接访问外设。
当两个CPU访问同一目标时，其使用相同的地址，整个系统的地址映射呈对称结构。系统中部分片上存储器与部分片外存储器既可以被数据总线访问也可以被指令总线访问，这种情况下，两个CPU都可以用多个地址访问到同一目标。