Có rất nhiều cách để đếm số nhưng khi nói đến máy tính thì chỉ có hệ nhị phân (hay hệ đếm cơ số hai) với 2 ký tự duy nhất là 0 và 1. Mỗi ký tự được xem là một “bit - binary digit, số ký nhị phân”. Điều đó có nghĩa là 1-bit điện toán biểu thị được 2 trị giá (0 hay 1); 2-bit là 4; sau đó đến 3-bit sẽ là 8, gấp đôi trị số trước đó (2 lũy thừa 3).
Tiếp tục đi theo cấp số nhân và cuối cùng chúng ta nhận được 32-bit (2 lũy thừa 32) có giá trị 4.294.967.296; 64-bit (2 lũy thừa 64) đạt giá trị 18.446.744.073.709.551.616.
Điều đó có nghĩa là máy tính sử dụng số bit có giá trị khác nhau sẽ có khả năng xử lý cũng khác nhau. Cứ mỗi vài năm, các chip bên trong máy tính (kể cả loại dành cho smartphone) và phần mềm chạy trên đó lại có một bước nhảy mới tiến về phía trước trong việc hỗ trợ tính toán. Ví dụ:
• Chip Intel 8080 hồi năm 1970 chỉ hỗ trợ 8-bit
• Windows 3.1 ra mắt năm 1992 là hệ điều hành Windows đầu tiên chạy trên máy bàn sử dụng nền tảng 16-bit
• AMD ra mắt thế hệ chip máy tính để bàn 64-bit đầu tiên vào năm 2003
• Hệ điều hành Mac OS X Snow Leopard của Apple bắt đầu chạy trên nền 64-bit hồi 2009.
• iPhone 5s là smartphone đầu tiên sử dụng chip 64-bit (Apple A7) năm 2013.
Điều khá rõ ràng là nền tảng 64-bit, đôi khi được viết theo kiểu x64, có nhiều khả năng xử lý hơn so với 32-bit (thường được gọi là x86 - thuật ngữ vốn bị mắt kẹt từ thời Windows Vista gán chúng trong các ứng dụng 32-bit của mình như "Program Files (x86)," bản chất thuật ngữ x86 dùng để chỉ tới kiến trúc tập lệnh của dòng vi xử lý 8086 của Intel. 8086 được Intel đưa ra năm 1978).
Hệ điều hành
Ngày nay, có nhiều khả năng chúng ta đang sử dụng chip 64-bit với các hệ điều hành 64-bit của mình để chạy các ứng dụng 64-bit (cho điện thoại di động) hoặc phần mềm (trên máy tính để bàn). Nhưng không phải tất cả đều như vậy. Ví dụ, Windows 7, 8, 8.1, và 10: tất cả trong số đó đều có phiên bản 32-bit hoặc 64-bit.
Hiện tại dung lượng bộ nhớ máy tính đã vượt quá mức "32-bit" rất nhiều nên định nghĩa 64-bit được dùng để phân biệt giữa hệ điều hành (Operating) của Microsoft là 32-bit và 64-bit. Khác biệt chủ yếu giữa hai phiên bản hệ điều hành này là băng thông xử lý trong 1 xung nhịp của CPU mà hệ điều hành 64-bit xử lý sẽ cao hơn 32-bit, phân biệt rõ ràng bằng việc hệ điều hành 64-bit có khả năng quản lý, xử lý được bộ nhớ (Ram) lớn hơn 3,2 GB (Gigabyte), còn 32-bit thì chỉ quản lý được bộ nhớ nhỏ hơn 3,2GB.