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これまでは、一般家庭向けにはWindows 95、Windows 98、Windows Meといった、いわゆる9x系のカーネルが使われ、ビジネス用途にはWindows NTといったNT系のカーネルが利用されてきた。しかし、このWindows XPでは9x系のカーネルは使わず、Home Edition、Professional Editionの両方ともNT系のカーネルが使われることとなった。これにより、WindowsのカーネルはNT系に一本化され、9x系は終止符を打った。
この大きな変更により、これまで不安定とされてきた16bit、32bit混在の9x系はなくなり、一般ユーザーも安定したOSを手軽に利用することができるようになった。
Windows XPは、Windows NTの安定性・堅牢性と、Windows 9x系のマルチメディア機能や使いやすさを併せ持ったOSとなっている。
GUIは従来から大幅に変更されたLunaを採用、クリアタイプにより鮮明な文字表示が可能となっている。この改良は反面、処理が重いため、OSのバージョンアップにより、レスポンスが悪化したという感想が続出した。
これまで重点の置かれたデスクトップにはアイコンなどをほとんど使わず、全ての機能をスタートボタンに集約するタイプに変更した。また、コントロールパネルなどといった設定項目も、ウィザードを取り入れ、初心者でも直感的に操作できるインターフェースとなっている。
ネットワーク分野では、IPv6、無線LAN、PPPoEへの標準対応、ブリッジ機能の追加など、ブロードバンドへの対応が強化されている。
この他にも、多くの映像、音声ファイルを扱えるWindows Media Playerや、チャットなどのコミュニケーション機能を利用できるWindows Messengerなど、多くのアプリケーションも標準で搭載されている。また、ファイアーウォールも用意されており、外部からの不正なアクセスを遮断する機能も持っている。
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