En 2008, Shimano a introduit pour la première fois des composants de changement de vitesse électroniques dans le domaine du vélo avec le groupe DURA-ACE 7970. En 2011, cette technologie a été proposée au niveau de l'ULTEGRA. Aujourd'hui, la technologie de changement de vitesse électronique (Di2) est également utilisée dans le nouveau groupe ULTEGRA 6800 récemment présenté.
La différence avec le groupe mécanique se situe au niveau des leviers de commande et de frein, du dérailleur avant et du dérailleur arrière. Contrairement au groupe mécanique 6800, la variante 6870 Di2 mise ici entièrement sur des composants électroniques.
Par rapport à l'ancien ULTEGRA Di2, qui répondait au code produit 6770, Sgimano a notamment modifié l'ergonomie des leviers de changement de vitesse/frein sur le nouveau groupe. Les leviers de frein et de changement de vitesse pour le contre-la-montre et le triathlon (ST-6871) sont nouveaux. Montés sur des guidons aéro, ils offrent, selon Shimano, le même contrôle de freinage que leurs homologues Dura-Ace ST-9071 et permettent aux athlètes de changer de vitesse et de freiner en même temps, sans avoir à les saisir.
Le dérailleur et le dérailleur arrière sont un peu plus légers que leurs prédécesseurs. En plus du mécanisme Anti-Damage qui, en cas de chute, découple temporairement la cage du dérailleur du servomoteur et le protège ainsi des dommages, le dérailleur est désormais doté de la fonctionnalité Multi-Shift. En maintenant l'interrupteur enfoncé, le dérailleur se déplace - selon le réglage - d'une, deux, trois ou des 11 vitesses vers le haut ou vers le bas.