AMD64 (x86-64) veya x64, ilk defa teknolojik ürün geliştiricisi AMD tarafından geliştirilen 64-bit mimarisine sahip işlemci modelidir. AMD64 işlemciler hiçbir performans kaybı ve hata meydana gelmeksizin yüksek performansla 32-bit ve 64-bit işlemler gerçekleştirebilen işlemcilerdir. Her şey doğrudan merkez işleme ünitesine bağlıdır ve bu nedenle performans kaybı yaşanmaksızın AMD64 işlemcilerde 32-bit de simüle edilebilir.
AMD64 işlemcilerin en büyük avantajı aynı anda hem 32-bit hem de 64-bit yazılımları çalıştırabiliyor olmasıdır. Örneğin bu işlemci modeline sahip bir bilgisayar 32-bit işletim sistemi sürümünü de pek ala çalıştırabilir ancak olağan performansın elde edilmesi için işlemci mimarisine uygun işletim sisteminin kullanılması gerekir. Athlon 64 isimli işlemci ve Opteron, AMD’nin AMD64 mimarisini kullanan en önemli işlemci örneği serileridir.