U 87 jest prawdopodobnie najbardziej znanym i najczęściej używanym mikrofonem studyjnym. Wyposażono go w kapsułę z dużą podwójną diafragmą o trzech charakterystykach kierunkowości: wszechkierunkową, kardioidalną i ósemkową. Można dokonywać ich wyboru za pomocą przełącznika znajdującego się poniżej siatkowanej główki.

10-decybelowy filtr tłumienia wstępnego uruchamiany jest za pomocą włącznika ulokowanego z tyłu urządzenia. Pozwala on mikrofonowi na radzenie sobie z ciśnieniem dźwięki do 127 dB bez przesterowań.

Dodatkowo przenoszenie pasma niskich tonów może zostać zredukowane w celu kompensacji efektu zbliżenia (proximity effect).

U 87 Ai to mikrofon pojemnościowy o dużej diafragmie, trzech charakterystykach kierunkowości i unikalnych właściwościach pracy z częstotliwościami i transientami. Użytkownicy z miejsca rozpoznają model dzięki jego wyrafinowanemu designowi. Jest on dobrym wyborem dla większości zastosowań studyjnych, przy nadawaniu, w filmach i telewizji.

U 87 Ai używany jest jako główny rejestrator przy nagrywaniu orkiestr, mikrofon punktowy dedykowany poszczególnym instrumentom, a także, bardzo często, jako mikrofon wokalny we wszystkich typach muzyki i mowy.

U 87 Ai odbiera główne źródła dźwięku od frontu, gdzie znajduje się logo firmy Neumann. Pasmo przenoszenia w przypadku kardioidy i ósemki jest bardzo wyrównane przy padaniu dźwięku od przodu, nawet przy wyższych zakresach częstotliwości. . Mikrofon może być użyty nawet, gdy źródło dźwięku znajduje się wyjątkowo blisko, bez obaw, że dźwięk stanie się nienaturalnie szorstki. Dzięki zastosowaniu filtru górnoprzepustowego (high-pass filter), zakłócenia pochodzące z poddźwięków lub niskich częstotliwości są wyraźne zredukowane.

Kapsuła z podwójną diafragmą została elastycznie zamontowana i chroniona jest przez dużą główkę mikrofonu. Przełącznik znajdujący się pod nią, daje możliwość wyboru trzech trybów charakterystyki: wszechkierunkowej, kardioidalnej i ósemkowej. Informacja o aktualnym trybie pracy pokazana jest za pomocą symbolu w okienku tuż nad przełącznikiem

Litera \"A\" w nazwie nawiązuje do dużo wcześniejszej generacji, a sam mikrofon porównywalny jest z serią U 87 i produkowaną w latach 1967-1986. Modyfikacje dotknęły tylko części elektronicznych, sama kapsuła pozostała niezmieniona.

Nowoczesny układ ponosi możliwości użytkowania mikrofonu U 87 Ai bez niepożądanych przesterowań. Dzieje się tak dzięki uzyskaniu napięcia bias (niezerowego) w kapsule poprzez zmniejszenie oporności. Rezultatem jest zwiększenie czułości mikrofonu o 10 dB dla identycznych poziomów ciśnienia akustycznego, a także poprawiony stosunek sygnału do hałasu wynoszący 3 dB.

Przełącznik ulokowany z tyłu urządzenia tłumi czułość o 10 dB. Gdy znajduje się w pozycji włączonej, mikrofon toleruj ciśnienie dźwięku do 127 dB (odpowiednik ciśnienia dźwięku rzędu 45 Pa) bez występowania przesterowań.

Dodatkowy przełącznik, również znajdujący się z tyłu, służy do zmiany częstotliwości granicznej w mikrofonie. Pozwala to redukować zakłócenia pochodzące z niskich częstotliwości już w momencie zbierania dźwięku przez urządzenie.

Funkcja ta kompensuje również nieuniknione podbicie basu, które występuje we wszystkich mikrofonach gradientowych, gdy źródło dźwięku znajduje się ekstremalnie blisko (efekt zbliżenia).

Kardioidalna charakterystyka zapewnia gładkie pasmo przenoszenia przy odległości źródła dźwięku rzędu 3-40 cm, a w przypadku ósemkowej - nawet przy dystansie 15-20cm.