El módulo de la cámara cuenta con una apertura de lente de F1.8, que permite que ingrese un 80% más de luz al sensor de imagen. LG mejoró también el rendimiento en condiciones de escasa luz con OIS 2.0, que duplica el desempeño del OIS+ al expandir el rango de estabilización de imagen de uno a dos grados en el eje X e Y, y por primera vez incorporó un nuevo eje.

Algo nuevo para el LG G4 es el Manual Mode, opción que permite a los fotógrafos experimentados poner en práctica una expresión más artística gracias a que pueden controlar de forma directa el foco; la velocidad del disparador; la calidad ISO;la compensación de la exposición y el balance de blancos encadatoma. Asimismo, los fotógrafos avanzados también pueden guardar sus imágenes en formato RAW, además de JPEG, para una edición más precisa sin pérdida de detalles.

La cámara de avanzada del LG G4 se complementa con Color Spectrum Sensor (CSS), la primera característica de este tipo en llegar a un Smartphone. CSS mejora la precisión del color mediante la lectura exacta de los valores RGB de la luz del ambiente en una escena, así como también la luz infrarroja que reflejan los objetos. CSS utiliza esta información para ajustar el balance de blancos y el color de flash de la cámara para crear imágenes que se asemejen a lo que uno podría ver a simple vista. Con Color Spectrum Sensor, el rojo ya no va a parecer un naranja brillante, o el blanco un amarillo descolorido.

Además, para que las selfies sean realmente buenas, LG incluyó una cámara frontal de 8MP, a fin de obtener retratos y tomas grupales con mayor precisión y detalle. Gesture Interval Shot mejora la función original Gesture Shot, mediante la toma de 4 fotografías con un intervalo de 2 segundos entre cada una, e incrementa la posibilidad de tomar fotosperfectas bajo condiciones pocopropicias. Apretar el botón es tan simple como abrir y cerrar la mano dos veces delante de la cámara.

En este sentido, el LG G4 es el primer teléfono que utiliza el nuevo UX 4.0 centrado en el individuo volviéndolo más simple e intuitivo comprendiendo y respondiendode mejor manera a las necesidades de cada usuario. El mejorado UX elimina los pasos innecesarios al tiempo que brinda mayor cantidad de opciones de configuración para los clientes avanzados

Una de ellas es "Quick Shot", que permite tomar fotografías sin necesidad de abrir la aplicación de la cámara, simplemente al tocar dos veces la tecla trasera del teléfono cuando la pantalla se encuentra apagada. El tiempo de inicio de la cámara en el G4 es increíblemente rápido: seis décimas de segundo.

También cuenta con la nueva "Galler", que posibilita desplazarse de forma muy rápida entre miles de fotografías, y verlas en un orden cronológico. La opción Memories organiza de manera automática las fotos y los videos en álbumes y por evento en base al momento y al lugar en que fueron tomadas, sin necesidad de cargarlas a la nube.