64-mərtəbəli AMD prosessorları AMD prosessorlarına məxsus K8 və K10 nəsillərində “Hammer” və ya “x86-64” notasiyası ilə tanınan AMD64 arxitekturası istifadə olunur. Bu prosessorların əsas xüsusiyyəti 64-mərtəbəli verilənlərin emalı ilə bağlıdır. Məhsuldarlığın artırılması məqsədilə 64-mərtəbəli prosessorlarda registrlərin sayı 2 dəfə artırılıb. Prosessor istehsalçıları qeyd edir ki, 32-mərtəbəli prosessorlar üçün nəzərdə tutulmuş proqram təminatı yeni prosessorlarda (x86-64) işləyə bilər.
AMD64 prosessorlarında sistemin ümumi məhsuldarlığını artırmaq HT texnologiyası tətbiq olunub. Bundan başqa, HT sadəcə multiprosessorlu sistemləri yaratmağa, həmçinin istənilən sayda olan nüvələri vahid kristalda birləşdirməyə icazə verir (məs. AMD Opteron prosessoru). İnteqrasiya edilmiş DDR yaddaş kontrolleri, DDR2, DDR3-ə müraciət sürətini artırır və ləngimələri aradan qaldırır. Yaddaşla informasiya mübadiləsinin bu üsulla təşkili çoxproqramlı rejimlərin daha da operativ işləməsini təmin edir. Məsələn, şəkil 3.17-də AMD Athlon X2 (K8 nəsli) prosessorunun, şəkil 3.18-da isə AMD Phenom X4 (K10 nəsli) prosessorunun struktur sxemləri göstərilmişdir.
Bunlardan əlavə, cədvəl 3.8-də və cədvəl 3.9-da 64-mərtəbəli AMD modelli bəzi prosessorların texniki xarakteristikaları (modelin nömrəsi, tezliyi, keş yaddaşın ölçüsü və s.) göstərilmişdir.