Pamięć RAM (ang. Random Access Memory — pamięć o swobodnym dostępie) nazywa się pamięcią operacyjną komputera. Zbudowana jest ze specjalnych układów elektronicznych, których zadaniem jest przechowywanie danych i rozkazów procesora składających się na program. Procesor ma bezpośredni i szybki dostęp do pamięci operacyjnej. Procesor zapisuje i odczytuje z niej wyniki swoich operacji. Pamięć operacyjna RAM jest pamięcią ulotną, co oznacza, że przechowuje swoją zawartość tylko, podczas gdy komputer jest włączony. Po jego wyłączeniu, zawartość pamięci RAM jest tracona.
Pamięć operacyjna, jest bardzo ważnym elementem komputera decydującym w dużym stopniu o jego wydajności. Kiedy uznamy, że nasz komputer jest za wolny, najpierw powiększamy pamięć operacyjną, a dopiero potem zmieniamy procesor. Podstawowym parametrem pamięci operacyjnej jest jej pojemność wyrażana w megabajtach (MB) – obecnie w GB. Tak, więc, im więcej pamięci, tym lepiej. Standardów pamięci RAM jest kilka, od już niewykorzystywanego SDRAM do obecnie najszerzej stosowanych DDR3 i najnowszych DDR4.
Ilość pamięci operacyjnej, która jest wykorzystywana przez system zależy od tego czy jest on 32 bitowy czy też 64 bitowy. Komputer wyposażony w 64-bitowy system operacyjny może w tym samym czasie przetwarzać dwa razy więcej danych niż w wypadku systemu 32-bitowego. Używa on rozszerzonych instrukcji procesorów, które potrafią w jednym kroku przetwarzać 64 bity (8 bajtów) danych. System i programy, które są zoptymalizowane do pracy z architekturą 64-bitową, mogą, więc pracować znacznie szybciej. 32-bitowa wersja systemu może wykorzystać maksymalnie 4 GB pamięci operacyjnej, z tym, że około 1 GB przeznaczony jest na potrzeby systemu operacyjnego a jeśli jeszcze nie posiadamy oddzielnej karty graficznej to niestety kolejny 1 GB pamięci operacyjnej zarezerwowany jest dla zintegrowanej z płytą główną karty graficznej. Dla programów pozostaje około 2 GB pamięci. Jeśli jeszcze uruchomimy kilka programów jednocześnie to taka ilość pamięci jest zbyt mała. Spadek szybkości działania komputera będzie wyraźnie zauważalny. 64-bitowa wersja systemu operacyjnego nie ma takich ograniczeń. Na przykład mając zainstalowany system operacyjny Windows 7 Home Premium w komputerze można zainstalować 16 GB pamięci, a Windows 7 w wersjach Professional, Ultimate i Enterprise potrafią obsłużyć do 192 GB pojemności pamięci operacyjnej. Dzięki większej ilości pamięci zainstalowanej w komputerze Windows nie musi, co chwilę zapisywać często używanych danych na dysku twardym komputera, a umieszcza je właśnie w pamięci operacyjnej, przez co uruchomione programy działają szybciej. Warto mieć na uwadze te aspekty planując kupno nowego komputera. Procesor również musi być wykonany w architekturze 64-bitowej, a więc zawierać rozszerzenie pozwalające na obsługę 64-bitowych instrukcji. W 64-bitowe procesory są już wyposażane prawie wszystkie komputery stacjonarne i laptopy, choć działają również pod kontrolą 32-bitowego systemu operacyjnego.