64 位CPU 在1960年代，便已存在於超级电脑，且早在1990年代，就有以RISC为基础的工作站和伺服器。2003年才以x86-64和64位PowerPC 处理器架构的形式引入到（在此之前是32位）个人电脑领域的主流。

　　一个 64 位的CPU,内部可能有外部资料汇流排或不同大小的位址汇流排，可能比较大或比较小；术语「64位」也常用於描述这些汇流排的大小。例如，目前有许多机器有着使用 64 位汇流排的32位处理器（如最初的 Pentium 和之後的 CPU），因此有时会被称作「64位」。同样的，某些 16 位处理器（如 MC68000）指的是16/32 位处理器具有 16 位的汇流排，不过内部也有一些 32 位的性能。这一术语也可能指电脑指令集的指令长度，或其它的资料项（如常见的 64 位双精度浮点数）。去掉进一步的条件，「64位」电脑架构一般具有64 位元宽的整数型暂存器，它可支援（内部和外部两者）64 位「区块」（chunk）的整数型资料。

　　目前，64位CPU的64位技术主要有AMD64位技术和EM64T技术。

　　一、AMD64位技术

　　AMD64的位技术是在原始32位X86指令集的基础上加入了X86-64扩展64位X86指令集，使这款芯片在硬件上兼容原来的32位X86软件，并同时支持X86-64的扩展64位计算，使得这款芯片成为真正的64位X86芯片。这是一个真正的64位的标准，X86-64具有64位的寻址能力。

　　X86-64新增的几组CPU寄存器将提供更快的执行效率。寄存器是CPU内部用来创建和储存CPU运算结果和其它运算结果的地方。标准的32-bit x86架构包括8个通用寄存器（GPR），AMD在X86-64中又增加了8组（R8-R9），将寄存器的数目提高到了16组。X86-64寄存器默认位64-bit。还增加了8组128-bit XMM寄存器（也叫SSE寄存器，XMM8-XMM15），将能给单指令多数据流技术（SIMD）运算提供更多的空间，这些128位的寄存器将提供在矢量和标量计算模式下进行128位双精度处理，为3D建模、矢量分析和虚拟现实的实现提供了硬件基础。通过提供了更多的寄存器，按照X86-64标准生产的CPU可以更有效的处理数据，可以在一个时钟周期中传输更多的信息。

　　二、EM64T技术