在哈佛架构，两个寄存器不需要有共同的特征。特别是，字宽、定时、实现技术和内存地址都可以不同。在一些系统中，指令可以存储在只读存储器（ROM）中，而数据存储器一般需要读写存储器（RAM等）。在一些系统中，指令存储器比数据存储器多，因此指令地址比数据地址更宽。

与馮紐曼架构的对比

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纯馮紐曼架构下的CPU可以读取指令或读/写内存数据，它们都不能使指令和数据同时使用同一個的总线系统。使用哈佛结构的计算机中CPU，即使没有缓存的情况下也可以在读取指令的同时进行数据访问。由于指令和数据访问不使用同一个内存通道，因此哈佛结构的计算机可以在相同的電路複雜度下有更好的表現。

同时，哈佛架构机拥有不同的代码和数据的地址空间：指令的零地址和数据的零地址是不同的。指令的零地址可能是二十四位的值，而数据的零地址可能是一个八位字节，而非二十四位值的一部分。

与改进的哈佛架构的对比

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改进的哈佛架构机与原来的哈佛架构机并无两样，但它鬆綁了指令和数据之间严格分离的这一特征，仍然允许CPU同时访问两个（或更多）内存总线。最常见的修改包括由公共地址空间支持的单独指令和数据高速缓存。当它作为一个纯粹的哈佛机时，CPU通过高速缓存来执行指令。当访问外部存储器时，它的作用就像一个冯·诺依曼机（代码可以像数据一样移动，像是一个功能强大的技能）。这一改良在现代处理器是普遍存在的，例如ARM体系结构、Power Architecture和x86处理器。它有时被称为哈佛架构，忽略了它实际上被“修改”的事实。

另一种修改提供了指令存储器（例如ROM或闪存）与CPU之间的通路，以允许来自指令存储器的字被视为只读数据。该技术用于某些微控制器，包括Atmel的AVR。这允许访问诸如文本字符串或函数表之类的常量数据，而无需首先将其复制到数据存储器中，从而为读/写变量保留稀缺（且耗电的）数据存储器。特殊的机器语言指令提供了从指令存储器中读取数据的功能。（这是不同于指令本身嵌入常数的数据，虽然对于单个常量来说，两种机制可以相互替代。）