Pamięć może być zorganizowana w segmenty dowolnej wielkości, fizyczna przestrzeń adresowa ograniczona jest z reguły do 64 GB, liniowa przestrzeń adresowa do 4 GB. Rodzaj adresowania zależy od systemu operacyjnego – może być stosowany tzw. model płaski (bez segmentacji), model z segmentacją analogiczną do trybu rzeczywistego lub – najczęściej – adresowanie nieliniowe (tzw. logiczne). W adresowaniu nieliniowym adres fizyczny jest zależny od wpisu w systemowej tablicy deskryptorów, na który wskazuje selektor. W trybie chronionym procesor obsługuje wielozadaniowość, chroni przed nieupoważnionym dostępem do urządzeń wejścia/wyjścia. Tryb wirtualny V86 – odmiana trybu chronionego, która jest symulacją trybu rzeczywistego. Służy np. do uruchamiania programów MS-DOS. Tryb SMM (System Management Mode) – jest to tryb przeznaczony do zarządzania sprzętem przez systemy operacyjne, niedostępny z poziomu użytkownika.
Rejestry frame|right|Podstawowe rejestry w architekturze IA-32
Rejestry ogólnego przeznaczenia W procesorach opartych na modelu IA-32 dostępne jest osiem 32-bitowych rejestrów ogólnego przeznaczenia: Rejestry danych EAX – rejestr akumulacji EBX – rejestr bazowy ECX – rejestr licznika EDX – rejestr danych Rejestry adresowe ESI – indeks źródła EDI – indeks przeznaczenia EBP – wskaźnik bazowy ESP – wskaźnik