Il PCI-X è una versione aggiornata del bus parallelo Peripheral Components Interconnect (PCI). Consiste in una classica tipologia a bus, e richiede un alto numero di pin per la connessione. Come menzionato prima, la banda disponibile è condivisa tra tutti i dispositivi collegati.
A differenza del convenzionale PCI 32 bit, il PCI-X è a 64 bit. Ne risulta che la banda raddoppia automaticamente rispetto a quanto può sviluppare il PCI a 32-bit, e lo slot di connessione è ovviamente più grande. Tuttavia, tutto è compatibile, inclusi i protocolli di trasferimento, i segnali e i tipi di connettori base. Questo permette alle schede PCI 32 bit 3.3 V di lavorare in slot PCI-X. E' inoltre possibile far lavorare più schede PCI-X a 64 Bit negli slot PCI 32 bit, ma questo riduce notevolmente la banda.
La maggior larghezza di bus non è sufficiente per fornire adeguata banda a tutti i dispositivi di espansione come i controller professionali per lo storage SCSI, iSCSI, Fibre Channel, 10 Gbit Ethernet, InfiniBand e altri. Perciò il PCI-SIG (Special Interest Group) ha introdotto diversi modelli, dal PCI-X 66 (Rev. 1.0b) fino al PCI-X 533 (Rev. 2.0). La seguente tabella mostra i dettagli tecnici:
| Larghezza di Bus | Velocità di Clock | Caratteristiche | Banda | |
| PCI-X 66 | 64 Bit | 66 MHz | Hot Plugging, 3.3 V | 533 MB/s |
| PCI-X 133 | 64 Bit | 133 MHz | Hot Plugging, 3.3 V | 1.06 GB/s |
| PCI-X 266 | 64 Bit, solo 16 Bit opzionali | 133 MHz Double Data Rate | Hot Plugging, 3.3 & 1.5 V, ECC supported | 2.13 GB/s |
| PCI-X 533 | 64 Bit, solo 16 Bit opzionali | 133 MHz Quad Data Rate | Hot Plugging, 3.3 & 1.5 V, ECC supported | 4.26 GB/s |
Come potete vedere, la frequenza di clock non aumenta dopo aver raggiunto i 133 MHz con il PCI-X 133. Per avere maggior banda disponibile, sono utilizzate due tecniche che la maggior parte di voi già conosce, utilizzando tecnologie dalla memoria principale e dal front side bus. Il PCI-X 266 fa uso della tecnologia Double Data Rate, trasferendo dati sia nel fronte di salita che in quello di discesa del ciclo di clock. Il PCI-X 533 fa uno passo avanti e implementa quattro trasferimenti di dati per ciclo di clock (Quad Data Rate). Intel ha utilizzato questa tecnica per il front side bus di tutti i processori Pentium 4 e Xeon fin dalla loro introduzione.
Gli slot bianchi sulla sinistra sono PCI-X a 64 Bit.