Windows XP supporte la mémoire jusqu'à 4 Go, et la version Pro supporte les multiprocesseurs, comme Windows 2000 et NT4.
Le noyau utilisé est celui de 2000, 32 bits, avec la protection mémoire totale. Provenant également de Windows 2000, on retrouve également la vérification des drivers, la réduction du nombre de redémarrages nécessaires, le support des fichiers .MSI, le multi langues, ainsi que la protection des fichiers.DLL,.EXE, etc...
D'autres fonctionnalités de Windows 2000 ont été reprises et améliorées : le support des cartes à puce, la simulation de l'environnement des versions antérieures de Windows, les outils de migration, l'installation personnalisée, les outils de réparation du système, l'installation à distance, le support de l'UDF 2.01, du DVD, des ports infrarouges et du firewire, les stratégies de groupe, la console de management, la gestion de l'alimentation, le partage de connexion internet et la synchronisation des fichiers hors-ligne.
Parmi les fonctionnalités nouvelles de Windows XP, on trouve en natif la gestion des réseaux sans fil, l'affichage distant, la gravure de CD, la gestion dynamique des associations de fichiers, l'assistance à distance, l'installation avec mise à jour dynamique, le pare-feu internet, la possibilité de restauration des versions précédentes des drivers, et la possibilité de restauration complète du système à une date antérieure.
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