Το διθέσιο υπερηχητικό βομβαρδιστικό SU-34 μπορεί όλο το εικοσιτετράωρο και  παντός καιρού να χτυπά επίγειους, θαλάσσιους και εναέριους στόχους. Η μέγιστη πτητική απόσταση αποτελεί περίπου 4000 χλμ, η μέγιστη ταχύτητα φτάνει τα 1900 χλμ/ώρα.

Ο οπλισμός του αεροσκάφους αποτελείται από κανόνι 30 χιλιοστών, όπως επίσης και από τηλεκατευθυνόμενους και μη πυραύλους και βόμβες διαφόρων κατηγοριών. Το SU-34 μπορεί να χρησιμοποιεί πυρομαχικά κατευθυνόμενα από δορυφόρους, γεγονός το οποίο κάνει αυτό το αεροσκάφος μοναδικό μέσο εξόντωσης μικρών ιδιαίτερα σημαντικών στόχων.