DDR3在架构上仍然是延续了DDR2内存的设计，只在规格做了跟进一步的改进。面对未来的大容量内存的需求，DDR3将逻辑Bank由DDR2的4Bank和8Bank的设计增加到了8Bank和16Bank。在封装形式上，DDR3采用的8bit芯片采用78球FBGA封装，16bit芯片采用了96球FBGA封装，而DDR2则是采用了60、68和84球的FBGA封装三种规格。值得一提的是DDR3是绿色封装，不含有任何有害物质。

在突发长度（BL，Burst Length）和寻址时序（Timing）时间上DDR3内存也做了改进。DDR3由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输，届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。并且任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更灵活的突发传输控制（如4bit顺序突发）。而在寻址时序也就是CL周期方面DDR3也自然是随着频率上升而升高，DDR3的CL周期在5至11之间，同时AL值的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4，而DDR3的AL则有三种选项，分别是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟（CWD），这一参数将根据具体的工作频率而定。