Un procesador de 64 bits es un microprocesador con un tamaño de palabra de 64 bits, un requisito para aplicaciones de uso intensivo de datos y memoria, como aplicaciones de diseño asistido por computadora (CAD), sistemas de administración de bases de datos, aplicaciones técnicas y científicas y servidores de alto rendimiento. La arquitectura de computadora de 64 bits proporciona un rendimiento más alto que la arquitectura de 32 bits al manejar el doble de bits de información en el mismo ciclo de reloj.
El procesador de 64 bits es compatible con versiones anteriores de aplicaciones y sistemas operativos más antiguos; detecta si una aplicación o sistema operativo es de 16 bits, 32 bits o 64 bits y calcula en consecuencia. Esto es esencial para situaciones empresariales donde la compra de nuevo software no es factible.
Intel, IBM, Sun Microsystems, Hewlett Packard y AMD actualmente desarrollan u ofrecen procesadores de 64 bits.