Fyysinen osoitelaajennus (PAE) on tapa muuntaa tietokoneen muisti, mukaan lukien hajamuisti (RAM) ja kaikki muu virtuaalimuisti, yleiseksi järjestelmämuistiksi. Tämä voidaan tehdä vain järjestelmissä, jotka ovat 32-bittisiä, käyttävät x86-prosessoreita ja joissa on yli 4 gigatavua (4 Gt) muistia. Tällöin tietokoneessa on muistia sovelluksia ja välimuistia varten, eikä se erota muistia normaalisti. Fyysisen osoitelaajennuksen muistinhallinnan loi Intel® vuonna 1995 ja se on sisällytetty moniin eri käyttöjärjestelmiin.
32-bittisissä järjestelmissä, kun muistin kokonaismäärä on tai ylittää 4 Gt, kaikkea muistia ei voi käyttää ja käyttää. Käynnistämällä tietokoneen fyysisen osoitteenlaajennustilassa tietokone voi käyttää koko muistia ja muuntaa sen yleiseksi järjestelmämuistiksi. Tämän muistinhallinnan loi Intel® vuonna 1995 Pentium Pro® -keskukselle (CPU), ja sitä on käytetty monissa malleissa sen luomisesta lähtien. Kun tämä tila on otettu käyttöön, taso lisätään muistihierarkiaan, mikä mahdollistaa enemmän muistin käyttöä ilman, että tietokone palaa tai kaatuu.
Fyysistä osoitelaajennusta voidaan käyttää vain 32-bittisissä järjestelmissä, kun muisti on vähintään 4 Gt. Muissa yli 32 -bittisissä järjestelmissä PAE -tila voi olla automaattinen tai muita muistinhallintamalleja voidaan käyttää PAE: n sijasta. Tämä on suunniteltu käyttämään enemmän kuin 4 Gt muistia, joten vähemmän muistia käyttävät järjestelmät eivät voi käyttää tätä ominaisuutta, koska mikään ei muutu, jos se otetaan käyttöön.
Käytettävän muistin kokonaismäärä riippuu käyttöjärjestelmästä. Vähimmäismäärä on 4 Gt, mutta kehittyneemmät järjestelmät voivat käyttää yli 100 Gt muistia. Palvelintietokoneet käyttävät tätä tyypillisesti, koska niin paljon muistia tarvitaan päivittäisten tehtävien suorittamiseen. Kotitietokoneissa vähimmäismäärä riittää yleensä useimpiin tehtäviin.
Kun fyysinen osoitelaajennus on käytössä, kaikki muisti muuttuu järjestelmämuistiksi, joten sitä voidaan käyttää sovelluksiin. Tämä tarkoittaa sitä, että ohjelmat indeksoivat vähemmän ja useampia sovelluksia voidaan käyttää kerralla ilman haittaa. Ainoa mahdollinen haitta PAE: n käytöstä on se, että kun tietokonetta käytetään paljon, muistilla on vaikeuksia tietää, kuinka paljon käyttää välimuistiin ja kuinka paljon ohjelmiin, mutta tämä on harvinaista.