Головна відмінність 64-бітної системи від 32-бітної в тому, що остання не здатна читати більше 4 ГБ RAM. Це стосується не тільки основної оперативної пам'яті, але й тієї, що встановлена у відеокарті комп'ютера.
Переваги використання 64-Розрядної операційної системи особливо очевидні при роботі з великими обсягами оперативної пам'яті (ОЗП), наприклад 4 ГБ і більше. У таких випадках 64-Розрядна операційна система обробляє великі обсяги пам'яті більш ефективно, ніж 32-Розрядна система.
Найбільша різниця між 32–розрядними і 64–розрядними операційними системами є те, що 32-бітна версія може працювати лише з кількістю оперативної пам'яті менш як 4 Гб. Це включає і пам'ять у відеокарті. Так що для Windows з 32 бітами нормальна працездатність із ОЗУ у районі 3,5 Гб.
64–бітний процесор може обробляти 64 біта даних одночасно, що дозволяє йому швидше обчислювати інформацію незалежно від тактової частоти. Це дозволяє збільшити використання пам'яті, оскільки 32-розрядними процесорами можна отримати доступ тільки до 232 адресам ОЗУ (усі 32-значні двійкові числа.