在哈佛架構，兩個暫存器不需要有共同的特徵。特別是，字寬、定時、實現技術和主記憶體位址都可以不同。在一些系統中，指令可以儲存在唯讀記憶體（ROM）中，而資料記憶體一般需要讀寫記憶體（RAM等）。在一些系統中，指令記憶體比資料記憶體多，因此指令位址比資料位址更寬。
與馮·諾伊曼架構的對比
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純馮·諾伊曼架構下的CPU可以讀取指令或讀/寫主記憶體資料，它們都不能使指令和資料同時使用同一個的匯流排系統。使用哈佛結構的電腦中CPU，即使沒有快取的情況下也可以在讀取指令的同時進行資料訪問。由於指令和資料訪問不使用同一個主記憶體通道，因此哈佛結構的電腦可以在相同的電路複雜度下有更好的表現。
同時，哈佛架構機擁有不同的代碼和資料的位址空間：指令的零位址和資料的零位址是不同的。指令的零位址可能是二十四位的值，而資料的零位址可能是一個八位位元組，而非二十四位值的一部分。
與改進的哈佛架構的對比
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改進的哈佛架構機與原來的哈佛架構機並無兩樣，但它鬆綁了指令和資料之間嚴格分離的這一特徵，仍然允許CPU同時訪問兩個（或更多）主記憶體匯流排。最常見的修改包括由公共位址空間支援的單獨指令和資料快取。當它作為一個純粹的哈佛機時，CPU通過快取來執行指令。當訪問外部記憶體時，它的作用就像一個馮·諾伊曼機（代碼可以像資料一樣移動，像是一個功能強大的技能）。這一改良在現代處理器是普遍存在的，例如ARM體系結構、Power Architecture和x86處理器。它有時被稱為哈佛架構，忽略了它實際上被「修改」的事實。
另一種修改提供了指令記憶體（例如ROM或快閃記憶體）與CPU之間的通路，以允許來自指令記憶體的字被視為唯讀資料。該技術用於某些微控制器，包括Atmel的AVR。這允許訪問諸如文字字串或函式表之類的常數資料，而無需首先將其複製到資料記憶體中，從而為讀/寫變數保留稀缺（且耗電的）資料記憶體。特殊的機器語言指令提供了從指令記憶體中讀取資料的功能。（這是不同於指令本身嵌入常數的資料，雖然對於單個常數來說，兩種機制可以相互替代。）