Fizinis adreso išplėtimas (PAE) yra kompiuterio atminties, įskaitant laisvosios kreipties atmintį (RAM) ir visą kitą virtualiąją atmintį, konvertavimo į bendrą sistemos atmintį metodas. Tai galima padaryti tik sistemose, kurios yra 32 bitų, naudoja x86 procesorius ir turi daugiau nei 4 gigabaitus (4 GB) atminties. Tai darant, kompiuteris turės atmintį programoms ir talpykloms, be to, jis neatskirs atminties, kaip paprastai. Fizinio adreso išplėtimo atminties valdymas buvo sukurtas Intel® 1995 m. ir buvo įtrauktas į daugybę skirtingų operacinių sistemų (OS).
32 bitų sistemose, kai bendra atmintis yra arba viršija 4 GB, visa atmintis negali būti naudojama ir pasiekiama. Paleidus kompiuterį fizinio adreso išplėtimo režimu, kompiuteris gali išnaudoti visą atmintį ir konvertuoti ją į bendrą sistemos atmintį. Šį atminties valdymą 1995 m. sukūrė Intel® savo Pentium Pro® centriniam procesoriui (CPU) ir buvo naudojamas daugelyje modelių nuo pat jo sukūrimo. Kai šis režimas įjungtas, į atminties hierarchiją įtraukiamas lygis, leidžiantis naudoti daugiau atminties kompiuteriui neperdegus ar sudužus.
Fizinio adreso plėtinį galima naudoti tik 32 bitų sistemose, kai atmintis yra 4 GB ar didesnė. Kitose sistemose, didesnėse nei 32 bitai, PAE režimas gali būti automatinis arba vietoj PAE gali būti naudojamos kitos atminties valdymo schemos. Tai skirta naudoti daugiau nei 4 GB atmintį, todėl sistemos, turinčios mažiau atminties, negalės pasiekti šios funkcijos, nes niekas nepasikeistų, jei ji būtų įjungta.
Bendras atminties kiekis, kurį galima naudoti, priklauso nuo OS. Mažiausias yra 4 GB, tačiau pažangesnės sistemos gali pasiekti daugiau nei 100 GB atminties. Paprastai tai naudoja serverio kompiuteriai, nes toks didelis atminties kiekis reikalingas kasdienėms užduotims atlikti. Namų kompiuteriuose minimalios sumos paprastai pakaks daugumai užduočių.
Kai įjungtas fizinio adreso plėtinys, visa atmintis bus konvertuojama į sistemos atmintį, kad ją būtų galima naudoti programoms. Tai reiškia, kad programos bus mažiau tikrinamos ir vienu metu galima naudoti daugiau programų be jokių trūkumų. Vienintelis galimas PAE naudojimo trūkumas yra tas, kad kai kompiuteris intensyviai naudojamas, atmintis turės sunkumų žinant, kiek reikia naudoti talpyklai ir kiek programoms, tačiau tai yra retas atvejis.