Das Dateisystem FAT32 ergänzt seit 1996, seit der Einführung des Microsoft-Betriebssystems Windows 95B, den Vorgänger FAT16. Es war also keine direkte Ablösung der Vorgängerversion, sondern vielmehr eine Erweiterung. Die technischen Wurzeln von FAT32 reichen sogar bis ins Jahr 1977 zurück. Damals entwickelte Microsoft den File Allocation Table (kurz: FAT), der tatsächlich auch heute noch der De-facto-Industriestandard unter den Dateisystemen ist. Entsprechend kommen die diversen FAT-Formate auch über die Grenzen von unterschiedlichen Betriebssystemen hinweg zum Einsatz.
FAT32 ist die letzte Evolutionsstufe des herkömmlichen FAT-Standards, davor gab es auch noch FAT12 und FAT16. Später wurde aus FAT ein sogenanntes Derivat entwickelt und exFAT getauft. Genau wie NTFS, ein älteres Dateisystem, ist exFAT ein proprietäres Format von Microsoft, also kein quelloffener Standard.
Die sogenannte Datenbreite beträgt bei FAT32 32 Bit – daher auch die 32 im Gegensatz zur 16 beim Vorgängersystem. Beim heutigen Standard-Dateisystem von Microsoft, NTFS, beträgt die Datenbreite 64 Bit. Diese Werte sind allerdings nur eine interne Festlegung innerhalb des Dateisystems und haben mit den 32- und 64-Bit-Unterscheidungen bei Betriebssystemen beziehungsweise in der Prozessor-Architektur erst einmal nichts zu tun. Die Zahl der adressierbaren Cluster im Dateisystem FAT32 beträgt 268.435.456. Die maximale Größe eines Clusters beträgt beim Dateisystem FAT32 genau 32 KB. Falls der Dateizugriff über das Verfahren Logical Block Addressing (kurz: LBA) erfolgt, sprechen IT-Fachleute von FAT32X statt von FAT32.
Partitionen, die kleiner als 512 MiB (Mebibyte) sind, wurden übrigens auch nach der FAT32-Einführung weiterhin als FAT16 erzeugt. Derartig kleine Datenträger haben in Zeiten größer Multimedia-Datenmengen heute allerdings kaum noch praktischen Nutzwert.