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PowerPC系MPUを採用し、24MBの高速なメインメモリの他に1T-SRAMと呼ばれる16MBのRAMエリアを備える。前機種である『[[NINTENDO64]]』（以下N64）との互換性はない。
PowerPC系MPUを採用し、24MBの高速なメインメモリの他に1T-SRAMと呼ばれる16MBのRAMエリアを備える。前機種である『[[NINTENDO64]]』（以下N64）との互換性はない。
任天堂ハードでは初めて、8cmの光ディスクによるソフト供給となった。なお、この8cm光ディスクはDVDディスクを元にした独自規格でありDVDそのものではない（通常のDVDドライブに入れても認識しない）。ディスクドライブそのものはDVDドライブに通常のDVD読み込みを制限したものである。物理的に12cmディスクは入らない上に、8cmCDも再生できない（認識はできると思われるが使用不可ディスク扱い）。
外部記憶媒体は『メモリーカード59』（512KB）『メモリーカード251』（2MB）と名称されているフラッシュメモリを使用する。
外部記憶媒体は『メモリーカード59』（512KB）『メモリーカード251』（2MB）と名称されているフラッシュメモリを使用する。
N64に続き独特の形状をしたコントローラーを採用しており（任天堂曰く「後継機も含めた任天堂の全ゲーム機で、最もゲーマー向けに特化し試行錯誤されたもの」）、全体的に曲線を意識したデザインとなり、ボタン配置も中央に大きく配置されたAボタンの周囲にB・X・Yボタンが配置されている他、振動機能も標準で備えている。一部ゲームでは別売のGBAコネクタにより、コントローラーとして[[ゲームボーイアドバンス]]（以下GBA）を使用できるほか、GBAとデータを連動させることが可能。
ゲームキューブコントローラーは後継機のWiiでも使用可能な上、二世代後継機のWiiUでも『大乱闘スマッシュブラザーズfor WiiU』（任天堂）において需要があったことで周辺機器としてマルチタップ（WiiUはコネクタがオミットされている）を発売した。更に、ゲームキューブコントローラー自体も再販売される事となり、二世代前のハードのものを再生産した極めて珍しいケースとなった。
ゲームキューブコントローラーは後継機のWiiでも使用可能な上、二世代後継機のWiiUでも『大乱闘スマッシュブラザーズfor WiiU』（任天堂）において需要があったことで周辺機器としてマルチタップ（WiiUはコネクタがオミットされている）を発売した。更に、ゲームキューブコントローラー自体も再販売される事となり、二世代前のハードのものを再生産した極めて珍しいケースとなった。なお、三世代後の[[Nintedo Switch]]でも同様の現象が見られている。
底面に拡張バスが用意されており、追加オプションのゲームボーイプレーヤーを接続できる（機能は後述）。また別売のブロードバンドアダプタを接続することで、オンラインゲームを楽しむこともできた。
底面に拡張バスが用意されており、追加オプションのゲームボーイプレーヤーを接続できる（機能は後述）。また別売のブロードバンドアダプタを接続することで、オンラインゲームを楽しむこともできた。