Z uwagi na fakt, że architektura x86-64 obsługuje na poziomie sprzętowym 32-bitowe rozkazy procesora, zadaniem WOW64 jest przełączanie procesora między trybami 32-bitowym a 64-bitowym. Wskutek zastosowania takich rozwiązań, procesory o architekturze x86-64 nie wykonują aplikacji 32-bitowych wolniej. W przypadku architektury IA-64 (procesory Itanium), platforma WOW64 była elementem niezbędnym w procesie tłumaczenia 32-bitowych instrukcji procesorów x86 na ich 64-bitowe odpowiedniki architektury IA-64 (co odbywało się czasami na zupełnie odmiennych zasadach), które dopiero potem były wykonywane przez procesor.
Mimo iż uruchamianie aplikacji 32-bitowych może następować w sposób zupełnie przezroczysty dla użytkownika, niedozwolone jest mieszanie kodu obydwu typów w obrębie jednego procesu. Aplikacja 64-bitowa nie może więc sięgać do 32-bitowych bibliotek DLL, podobnie, jak aplikacje 32-bitowe nie mogą korzystać z zasobów bibliotek 64-bitowych. Może to prowadzić do konieczności dostarczania przez deweloperów procedur bibliotecznych zarówno 32-, jak i 64-bitowych wersji swojego kodu. Windows XP x64 Edition zawiera zarówno 32- jak i 64-bitowe wersje programu Internet Explorer.