Ein Smartpen ist ein Gerät, das alle üblichen Fähigkeiten eines einfachen Kugelschreibers ermöglicht, aber auch einige technologisch innovativere Funktionen bietet. Zu diesen Funktionen gehören ein Mikrofon, ein Lautsprecher und ein kleiner Bildschirm mit organischen Leuchtdioden (OLED). Ein Smartpen verfügt normalerweise auch über eine winzige Infrarotkamera, die in die Spitze des Griffs in der Nähe des eigentlichen Stifts integriert ist und die Bewegungen des Stifts verfolgt, um die Wörter und Bilder aufzuzeichnen, die ein Benutzer macht. Bei Verwendung mit speziell entworfenem Papier ermöglicht dies dem Benutzer, vollständige Notizbücher mit Informationen aufzuzeichnen, die auf dem Stift gespeichert und über eine universelle serielle Busverbindung (USB) auf einen Computer hochgeladen werden können.
Ein Smartpen funktioniert hauptsächlich mit Notizbüchern oder losen Blättern aus speziell bedrucktem Punktpapier. Dieses Papier ist mit winzigen Mikropunkten bedeckt, die es der winzigen Kamera ermöglichen, die Position des Stifts auf dem Papier selbst zu verfolgen. Diese Mikropunkte ermöglichen es dem Stift, jedes Wort und jede Zeile des Stiftbenutzers genau aufzuzeichnen. Das Papier hat auch Steuerelemente für den Stift, die unten auf der Seite gedruckt sind, und das Berühren dieser gedruckten Bilder mit der Stiftspitze funktioniert wie das Drücken einer Taste. Während Notebooks mit diesem Punktpapier von einem Smartpen-Hersteller erhältlich sind, kann das Punktpapier sogar mit einem Standarddrucker hergestellt werden.
Ein Smartpen mit integriertem Lautsprecher und Mikrofon bedeutet, dass der Benutzer ein Meeting oder eine Unterrichtsstunde aufzeichnen und gleichzeitig Notizen machen kann – und das alles mit einem einzigen Gerät. Ein Smartpen verfügt über ein hochempfindliches Mikrofon mit Rauschunterdrückungstechnologie, um selbst weit entfernte Stimmen aufzunehmen und gleichzeitig Hintergrundgeräusche zu beseitigen. Die meisten Smartpens haben auch eine Buchse für Kopfhörer, die an der Oberseite des Stifts angeschlossen werden kann, damit der Benutzer die aufgenommenen Inhalte anhören kann, ohne dass andere es hören.
Da der Stift Audio über das Mikrofon aufzeichnen kann, kann ein Benutzer beim Aufzeichnen der Linien, die ein Smartpen-Benutzer auf der Seite macht, auch auf aufgezeichnetes Audio basierend auf dem Papier zugreifen. Ein Benutzer kann aufgezeichnetes Audio anhören und mit dem Stift ein auf einer Seite geschriebenes Wort berühren, und das Audio springt vorwärts oder rückwärts zu dem Punkt, an dem dieses Wort geschrieben wurde. Dies bedeutet, dass ein Benutzer allgemeine Notizen machen und dann die auf der Seite geschriebenen Schlüsselwörter verwenden kann, um zu einem bestimmten Teil einer Lektion oder eines Meetings zu springen.
Das OLED-Display auf dem Stift ermöglicht dem Benutzer eine bessere Interaktion mit Anwendungen, die für die Verwendung mit einem Smartpen entwickelt wurden. Dazu können Programme gehören, die es einem Benutzer ermöglichen, ein Wort in Englisch auf das Punktpapier zu schreiben und dann eine spanische Übersetzung des Wortes auf dem Display des Stifts anzuzeigen. Der Smartpen kann sogar mathematische Berechnungen durchführen, indem er die Papiertasten eines Taschenrechners auf der Innenseite des Notebooks drückt und die Antwort auf dem Stift anzeigt.