64 位 CPU 在1960年代，便已存在於超級計算機，且早在1990年代，就有以RISC為基礎的工作站和伺服器。2003年才以x86-64和64位PowerPC 處理器架構的形式引入到（在此之前是32位）個人計算機領域的主流。
一個 64 位的 CPU，內部可能有外部數據匯流排或不同大小的地址匯流排，可能比較大或比較小；術語“64位”也常用於描述這些匯流排的大小。例如，目前有許多機器有著使用 64 位匯流排的32位處理器（如最初的 Pentium 和之後的 CPU），因此有時會被稱作“64位”。同樣的，某些 16 位處理器（如 MC68000）指的是 16/32 位處理器具有 16 位的匯流排，不過內部也有一些 32 位的性能。這一術語也可能指計算機指令集的指令長度，或其它的數據項（如常見的 64 位雙精度浮點數）。去掉進一步的條件，“64位”計算機架構一般具有 64 位寬的整數型暫存器，它可支持（內部和外部兩者）64 位“區塊”（chunk）的整數型數據。
