Physical address extension (PAE) เป็นวิธีการแปลงหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์รวมถึงหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) และหน่วยความจำเสมือนอื่น ๆ ทั้งหมดให้เป็นหน่วยความจำระบบทั่วไป สิ่งนี้สามารถทำได้บนระบบที่เป็นแบบ 32 บิตใช้ตัวประมวลผล x86 และมีหน่วยความจำมากกว่า 4 กิกะไบต์ (4 GB) ด้วยการทำเช่นนี้คอมพิวเตอร์จะมีหน่วยความจำสำหรับแอปพลิเคชันและแคชและจะไม่แยกหน่วยความจำออกตามปกติ การจัดการหน่วยความจำส่วนขยายที่อยู่จริงถูกสร้างขึ้นโดยIntel®ในปี 1995 และได้รวมอยู่ในระบบปฏิบัติการ (OS) ที่แตกต่างกันมากมาย
ในระบบ 32 บิตเมื่อหน่วยความจำโดยรวมหรือเกิน 4 GB หน่วยความจำทั้งหมดไม่สามารถใช้งานและเข้าถึงได้ โดยการเรียกใช้คอมพิวเตอร์ในโหมดส่วนขยายที่อยู่ทางกายภาพคอมพิวเตอร์สามารถใช้หน่วยความจำทั้งหมดและแปลงเป็นหน่วยความจำระบบทั่วไป การจัดการหน่วยความจำนี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1995 โดยIntel®สำหรับหน่วยประมวลผลกลาง Pentium Pro® (CPU) และถูกนำมาใช้ในหลายรุ่นนับตั้งแต่การสร้าง เมื่อเปิดใช้งานโหมดนี้ระดับจะถูกเพิ่มในลำดับชั้นหน่วยความจำทำให้สามารถใช้งานหน่วยความจำได้มากขึ้นโดยไม่ทำให้คอมพิวเตอร์เกิดความล้มเหลวหรือหยุดทำงาน
ส่วนขยายที่อยู่ทางกายภาพสามารถใช้ได้ในระบบ 32 บิตเมื่อหน่วยความจำ 4 GB หรือสูงกว่าเท่านั้น ในระบบอื่นที่สูงกว่า 32 บิตโหมด PAE อาจเป็นแบบอัตโนมัติหรือแบบแผนการจัดการหน่วยความจำอื่นอาจใช้แทน PAE สิ่งนี้ทำขึ้นเพื่อใช้หน่วยความจำมากกว่า 4 GB ดังนั้นระบบที่มีหน่วยความจำน้อยกว่าจะไม่สามารถเข้าถึงคุณลักษณะนี้ได้เพราะจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงหากเปิดใช้งาน
จำนวนหน่วยความจำทั้งหมดที่สามารถใช้ได้ขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการ ขั้นต่ำคือ 4 GB แต่ระบบขั้นสูงสามารถเข้าถึงหน่วยความจำได้มากกว่า 100 GB โดยทั่วไปแล้วคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์จะใช้สิ่งนี้เพราะจำเป็นต้องใช้หน่วยความจำจำนวนมากเพื่อทำงานประจำวัน ในคอมพิวเตอร์ที่บ้านจำนวนขั้นต่ำมักจะเพียงพอสำหรับงานส่วนใหญ่
เมื่อเปิดใช้งานการขยายที่อยู่ทางกายภาพหน่วยความจำทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นหน่วยความจำระบบดังนั้นจึงสามารถใช้สำหรับแอปพลิเคชันได้ ซึ่งหมายความว่าโปรแกรมจะมีโอกาสในการรวบรวมข้อมูลน้อยลงและสามารถใช้งานแอปพลิเคชันได้มากขึ้นในครั้งเดียวโดยไม่มีข้อเสียเปรียบ ข้อเสียเปรียบที่อาจเกิดขึ้นเพียงอย่างเดียวจากการใช้ PAE คือเมื่อคอมพิวเตอร์มีการใช้งานสูงหน่วยความจำจะมีปัญหาในการรู้ว่าจะใช้แคชเท่าใดและใช้งานโปรแกรมมากน้อยเพียงใด
