Файловые системы FAT 16 и FAT32 опираются на таблицу размещения файлов (FAT'— File Allocation Table). Эта таблица находится в служебной области диска и содержит данные о каждом кластере. Кластер может быть свободен, выведен из использования (испорчен) или принадлежать одному из файлов. В последнем случае запись в таблице размещения содержит ссылку на следующий кластер файла или указывает, что кластер последний. Сведения о первом кластере и общей длине файла хранятся в каталоге. Корневой каталог диска располагается в его служебной области сразу после таблицы размещения файлов. Прочие (вложенные) каталоги могут размещаться в любом месте.
Итак, чтобы найти данные на диске, надо просмотреть таблицу размещения файлов. Для надежности она хранится на диске в двух экземплярах, которые регулярно сравниваются друг с другом.
Системы FAT16 и FAT32 отличаются друг от друга только длиной записи в таблице размещения файлов. В первой эта длина составляет 16 двоичных разрядов, во второй — соответственно 32. Как следствие, система FAT32 позволяет работать с дисками существенно большего размера.