Основой этого фонаря является светодиод, принадлежащий к последнему поколению полупроводниковых приборов, под названием Cree XM-L2 U2. Американская компания-производитель Cree, которая специализируется на светодиодной продукции, рассчитала для него срок эксплуатации на уровне не менее, чем 50000 ч. Даже при условии непрерывной работы фонаря, это составит примерно, 5,7 лет. Верхний предел яркости для этого диода составляет 1000 люмен, он поддерживает работу фонаря в пяти разных режимах, среди которых четыре дают постоянный свет, а пятый — мигающий с большой интенсивностью стробоскоп. Наиболее ярким режимом фонаря Fenix TK16 является Strobe с яркостью луча 1000 люмен, дальностью освещения 240 м и временем работы 1 ч, 10 мин. За ним следует режим High, яркость освещения в котором составляет 400 люмен, а время работы без замены аккумулятора — 4 ч 25 мин. Третий по яркости режим называется Mid. Яркость светового потока в нем достигает уровня 150 люмен, а время работы увеличивается до 10 ч. Наибольшая продолжительность работы — в режиме Low. Она составляет 150 ч. Яркость света в нем равна 10 люмен. Дополнительный тактический режим в данной модели — это Strobe. Он предполагает яркие вспышки света, которые можно использовать для того, чтобы подавать светом сигналы или отпугивать диких животных.

Производители снабдили модель Fenix TK16 механизмом запоминания, какой из режимов использовался последним. В следующий раз, фонарь начнет работу именно с этим уровнем яркости. Если же заряд аккумулятора будет недостаточным, чтобы продолжать работать в выбранном режиме, Fenix TK16 самостоятельно переключится в более экономный режим. О том, что энергии не достаточно даже для поддержания освещения на уровне Low, сообщит мигание встроенного индикатора заряда. В этом случае необходимо заменить аккумулятор.

Фонарь Fenix TK16 работает на одном литий-ионном аккумуляторе 18650, который также можно заменить двумя литиевыми батарейками CR123A. Батарейный отсек дополнительно оборудован пружинами, которые амортизируют любые вибрации и удары при падении фонаря с высоты до 2 м или от отдачи во время выстрела.

Корпус фонаря сделан из прочного и стойкого к коррозии анодированного алюминия. В его конструкции предусмотрено кольцо для тактического хвата, выступающие элементы для защиты стекла, рифленая поверхность для более крепкого удержания в ладони, а также прижимная клипса для закрепления фонаря во время переноски. Помимо того, корпус полностью исключает попадание внутрь воды или грязи. По уровню защищенности, фонарь Fenix TK16 отвечает требованиям международного стандарта IPX-8, что означает возможность его включения в любую погоду и даже погружения на полчаса на двухметровую глубину.