Переваги використання 64-розрядної операційної системи особливо очевидні під час роботи з великими обсягами оперативної пам'яті (ОЗУ), наприклад 4 ГБ і більше. У таких випадках 64-розрядна операційна система обробляє великі обсяги пам'яті більш ефективно, ніж 32-розрядна система.
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.
Найбільша різниця між 32-розрядними та 64-розрядними операційними системами у тому, 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.