El Cayman S es un cupé biplaza de motor central, derivado del Boxster. Comparte elementos de la estructura con un Boxster S (prueba de este modelo), pero no tiene exactamente las mismas dimensiones. Es 12 mm más largo que un Boxster S, 10 mm más alto (1.305 mm frente a 1.295). Tiene la misma anchura de carrocería, la misma batalla y las mismas vías que el Boxster.
La estructura es semejante a la del Boxster (aunque comparte un 50 % de elementos con el 911): un monocasco de acero, subchasis de aluminio y otros elementos en la suspensión de este material. La principal diferencia es que, al ser un coche cerrado, la rigidez torsional y flexional es mayor. El dato de rigidez flexional es más del doble que el del Boxster y la rigidez torsional 31.500 Nm/grado (un dato muy parecido al de un 911).
El Cayman S mide 4.314 mm de longitud, 1.801 mm de ancho y 1.305 mm de alto. La batalla del Cayman es 2.415 mm, por lo tanto es mayor que la del 911 (2.350 mm). Las vías coinciden con las de un Boxster S, mientras que el Cayman S pesa 1.415 kg, sólo 5 menos que el Boxster S.
La suspensión es de tipo McPherson en los dos ejes. En relación el Boxster, la estabilizadora delantera del Cayman da a la carrocería más resistencia al balanceo, mientras que los muelles delanteros son de idénticas características que los de aquél. De nuevo comparado con el Boxster, en el eje trasero hay muelles más duros y una estabilizadora un poco más flexible.
Como en el Boxster y en el 911, el capó está fabricado en aluminio. El portón está fabricado en chapa de acero.
Todos los Cayman tienen de serie control de estabilidad (PSM). Se puede desconectar manualmente mediante una tecla en el salpicadero. Si el PSM está desconectado y surge una situación de emergencia, se conecta automáticamente si el conductor pisa el freno y, al menos en una rueda, entra en funcionamiento el ABS. También se conecta si, aunque no entre en funcionamiento el ABS, la guiñada es excesiva y el sistema interpreta que hay un riesgo elevado de que el conductor pueda perder el control del coche.
Opcionalmente puede llevar suspensión de dureza varible (PASM, Porsche Active Suspension Management).
El sistema consta de amortiguadores de dureza variable y dos sensores de aceleración (uno en la torreta delantera derecha y otro en la trasera izquierda), y una unidad de control «PASM». Para que cambie la dureza de los amortiguadores, los dos sensores comparan la velocidad de los movimientos verticales de la carrocería con el dato de aceleración transversal, con el ángulo de giro del volante, con la velocidad del coche, con la presión de frenado y con la potencia que en ese momento está desarrollando el motor. Procesando toda esa información, la unidad de control calcula la característica de amortiguación más conveniente en cada momento.
Los frenos de serie delanteros son discos de acero ventilados y perforados, con pinzas de aluminio de cuatro pistones de 318 mm de diámetro. Los discos traseros también son ventilados y tienen 299 mm de diámetro. Tienen pinzas de cuatro pistones. Las pinzas de freno de este equipo van pintadas en rojo.
La alternativa a los discos de freno de fundición gris, son los de tipo cerámico PCCB (más información sobre este sistema), en tal caso son de 350 mm de diámetro y pesan un 50 % menos que los discos de acero.
La dirección tiene asistencia hidráulica y tiene 2,62 vueltas de tope a tope. La cremallera de la dirección tiene una característica que permite cierta variabilidad de su desmultiplicación. Así, cuando el conductor gira más de 30 grados el volante, la dirección se vuelve más directa. Con ello se consigue favorecer la conducción a alta velocidad en línea recta y a alta velocidad, mientras mejora el tacto en curvas. El Boxster y el Carrera también utilizan una dirección de este tipo.
El coeficiente aerodinámico Cx es 0,29, bueno para tratarse de un coche de este tipo; es mejor que el de un Boxster (0,30 CX) y también es ligeramente menor el factor de resistencia (0,57 frente a 0,59), a pesar de que la superficie frontal es ligeramente mayor en el Cayman (es 10 mm más alto).
Con respecto a un Boxster tiene cambios que mejoran el apoyo aerodinámico a alta velocidad, sin perjudicar proporcionalmente su resistencia al avance. A una velocidad de 270 km/h la fuerza ascensional en el eje delantero es 14 kg más baja que en un Boxster; en el eje trasero la ganancia es exactamente la misma. Los factores ascensionales del Cayman son 0,07 para el eje delantero y 0,05 para el trasero.
En la parte trasera de la carrocería hay un alerón escamoteable que se eleva 80 mm automáticamente cuando el coche rueda a más de 120 km/h (imagen).
Como en el resto de los Porsche, gran parte de la superficie inferior del Cayman está revestida con elementos de carenado.