Synchro-Shift - la commande synchronisée du dérailleur arrière et du dérailleur avant avec un seul levier de vitesses - n'était jusqu'à présent disponible que pour les cyclistes de course qui avaient monté le nouveau groupe haut de gamme Dura-Ace Di2 R9150 de Shimano sur leur vélo. Grâce à une mise à jour du firmware et au montage de la nouvelle batterie Di2 BT-DN110, les anciens groupes Shimano Dura-Ace Di2 9000 et Ultegra Di2 6800 peuvent désormais être équipés du Synchro-Shift. La nouvelle batterie dispose d'une puce mémoire qui contrôle les différents modes de changement de vitesse et les possibilités de personnalisation qui sont possibles avec Synchro-Shift.
Avec le Synchro-Shift, le conducteur n'a plus qu'à décider s'il veut passer à un rapport plus léger ou plus lourd. L'électronique s'occupe du reste en décidant automatiquement s'il faut activer le dérailleur avant ou le dérailleur arrière pour obtenir le rapport de transmission approprié. De plus, le dérailleur avant reconnaît automatiquement la position du dérailleur arrière et passe à la vitesse avec la ligne de chaîne la plus favorable. Les processus de changement de vitesse ainsi simplifiés soulagent le conducteur. L'utilisation du Synchro-Shift ne nécessite plus qu'un seul levier de vitesses, l'autre devenant obsolète. Toutefois, le conducteur peut intervenir à tout moment et changer de vitesse manuellement comme d'habitude, afin de déjouer en quelque sorte le système.
Il est possible de régler deux modes pour la fonction Synchro-Shift. En mode "Full Synchro-Shift", le dérailleur avant réagit aux changements de vitesse que le cycliste effectue sur le dérailleur arrière. En substance, cela signifie qu'un seul levier de vitesses avec deux commutateurs est nécessaire pour changer les vitesses du dérailleur et du dérailleur arrière. En mode "Semi Synchro-Shift", le dérailleur réagit automatiquement aux changements de vitesse que le cycliste effectue sur le dérailleur avant. Le dérailleur effectue alors automatiquement les changements de vitesse compensatoires nécessaires pour les petits sauts de cadence dès que le dérailleur avant est monté ou descendu.
