Стремление сохранить программную совместимость с восьми разрядным микропроцессором оказало влияние на регулярность структуры операционного устройства и специализацию многих внутренних регистров. В состав блока регистров общего назначения входят 4 шестнадцати разрядных регистра AX, BX, CX, DX, допускающих независимую адресацию старших Н и младших L половин. В системе команд имеются команды которые специализируют некоторые регистры общего назначения : регистр AX выполняет функции аккумулятора с ним связаны операции умножения, деления и преобразования десятичной коррекции, участвует во всех операциях ввода вывода в качестве источника или приемника; BX используется как источник базового адреса в некоторой степени соответствует паре регистров HL восьми разрядных микропроцессоров; CX используется в качестве счетчика в командах сдвигов и зацикливания, а так же при операциях с цепочками байт; DX неявным образом адресуется в командах умножения и деления, и кроме того содержит адрес порта ввода вывода при косвенно-регистровой адресации. Четыре шестнадцати разрядных указательных и индексных регистра SP, BP, SI, DI предназначены для хранения внутри сегментных смещений обеспечения косвенную адресацию и динамическое вычисление исполнительных адресов. Эти же регистры могут участвовать в выполнении арифметических и логических операций над двухбайтными словами.
Регистр флагов хранит признаки результатов выполнения арифметических и логических операций (операции пересылки данных влияние на флаги не оказывают) и управляющие биты. Назначение флагов:
CF - флаг переноса (заема) старшего бита в арифметических операциях;
PF - флаг паритета устанавливается при четном числе единиц в результате;
AF - флаг дополнительного переноса (заема) в тетраде для десятичной арифметики;
ZF - флаг нулевого результата;
CF - флаг знака указывает на единичные значения старшего бита результата - признак отрицательного числа;
TF - флаг трассировки (по шагового режима) при его установки после выполнения каждой команды вызывается внутреннее прерывание 1;
IF - флаг управления прерываниями, при единичном значении разрешается выполнение маскируемых аппаратных прерываний;
DF - флаг управления направлением в строковых операциях, при единичном значении индексные регистры, участвующие в строковых операциях автоматически декрементируются на количество байт операнда, при нулевом инкрементируются;
OF - флаг переполнения устанавливается если результат арифметической операции не умещается в операнде назначения.