Модель Sigma AF 150-500 mm F/5-6.3 APO DG OS HSM оборудована оптическим стабилизатором, который для объектива с подобным диапазоном фокусных расстояний является не роскошью, а насущной необходимостью. Оптический стабилизатор упрощает съемку при недостаточном освещении, например на открытом воздухе в сумерках или в помещении, а также гарантирует безупречную резкость при использовании максимальных значений фокусного расстояния. Работа системы оптической стабилизации опирается на показания двух датчиков, которые регистрируют перемещение камеры в вертикальной и горизонтальной плоскости. Система способна самостоятельно определять панорамирование и соответствующим образом корректировать свою работу. Стабилизатор дает «запас» в четыре ступени экспозиции и может работать в двух режимах: 1 (подходит для большинства съемочных ситуаций) и 2 (предназначен для работы в условиях более сильной вибрации, например, при съемке из движущегося транспортного средства).