El chip se basa en la tecnología x86 y está diseñado para gestionar programas y sistemas operativos de 64 bits, a la vez que puede, según AMD, ejecutar software de 32 bits con mucha mayor eficacia que los demás procesadores disponibles en el mercado.
Athlon 64 está basado en la misma tecnología que la línea de servidores Opteron, conocido anteriormente con el nombre de Hammer. Esta categoría de chips mejora su rendimiento al manejar de manera más eficaz funciones como la memoria y el cache, además de usar la tecnología denominada hipertransporte, que hace posibles velocidades de transferencia de hasta 19 Gbps para cada procesador.
AMD prevé que Athlon 64 sea lanzado al mercado estadounidense hacia fines de marzo de 2003. Se desconoce a qué velocidad operará el dispositivo.
