O iPhone 4 apresenta uma estrutura remodelada, desenhado por Jonathan Ive. Mais concretamente, as protuberâncias do painel traseiro, assim como a banda entre a frente e a traseira foram substituídos por superfícies achatadas. O redesenho reflete o utilitarismo e a uniformidade dos produtos Apple já existentes, tais como o IPad e o iMac.
O único vestígio das gerações anteriores do iPhone é o layout geral do dispositivo, a estrutura metálica distintivo do iPhone 4 é mais uma reminiscência do 3G e 3GS. As dimensões do iPhone 4 foram reduzidas de seu antecessor. Trata-se de 4.5 polegadas (110 mm) de altura, 2,31 polegadas (59 mm) de largura, e 0,37 polegadas (9,4 mm) de profundidade, em comparação com o iPhone 3GS, que é 4,55 polegadas (116 mm) de altura, 2,44 polegadas (62 mm) de largura , e 0,48 polegadas (12 mm) de profundidade, tornando o iPhone 4 24% mais fino do que seu antecessor, o iPhone 3GS.Steve Jobs afirma que é "o mais fino smartphone no planeta". Os dispositivos de tamanho reduzido deve-se principalmente para as antenas sejam colocados externamente.
O iPhone 4 é estruturado em torno de um aço inoxidável, que atua como a antena. O gabinete de aço inoxidável possui três fendas que dividem a banda em três seções, a seção da esquerda da faixa que funciona de antena para o Bluetooth, Wi-Fi e GPS, e à direita e a inferior funcionam como antena para conectividade GSM e UMTS.
Os componentes internos estão situados entre dois painéis de alumínio vidro, descrita pela Apple como "quimicamente reforçada a ser 20 vezes mais rígido e 30 vezes mais do que o plástico", teoricamente permitindo que ele seja mais resistentes e duráveis do que os modelos anteriores.
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