ROM zawierał język programowania Sinclair BASIC, który w odróżnieniu od poprzednika potrafił prowadzić działania na liczbach zmiennoprzecinkowych (pewne błędy w module matematycznym wyeliminowano dopiero na jesieni 1981).
Układ logiki ULA, opisany w instrukcji ZX81 jako „dogsbody” systemu, realizuje szereg kluczowych funkcji, które komputery konkurujących firm realizowały wieloma układami scalonymi. Obejmują one: synchronizacja wyświetlania na ekranie generowanie przebiegu zegara o częstotliwości , dzieleniu jej i przekazywanie na wejście zegarowe procesora wyprowadzanie sygnału audio do magnetofonu w trybie SAVE przetwarzanie przychodzącego z magnetofonu sygnału audio kasety w trybie LOAD wykrywanie naciśnięcia klawiszy generowanie sygnałów sterujących (CS) dla ROM i RAM kontrolowanie ogólnego taktowania systemu