Il chip A9 è il cuore di iPhone 6S, 6S Plus e iPhone SE. Alla presentazione Apple affermò che era il 70% più potente sul fronte dei calcoli e il 90% più potente su quello grafico rispetto all'A8. Il chip venne prodotto a 16 nanometri FinFET da TSMC e 14 nanometri FinFET da Samsung e questo portò ad avere die leggermente diversi: l'A9 prodotto da Samsung occupava un'area di 96 mm2, mentre quello di TSMC era il 9% più grande con 104,5 mm2.
A bordo del SoC c'erano due core Twister a 1,85 GHz e una GPU di nuova fattura. In passato si parlava di una PowerVR GT7600 con sei core, ma dopo le affermazioni di Kanter non ne siamo più così sicuri.
La cache L2 salì a 3 MB e il chip supportava memoria LPDDR4 - 2 GB su iPhone 6S. All'interno di A9 c'era anche un nuovo processore d'immagine e un coprocessore M9 capace di occuparsi di più dati, non solo quelli dei sensori ma anche i comandi vocali tramite Siri.