Ce processeur représente une évolution significative dans la longue lignée des processeurs Intel (qui débute avec l’Intel 8008). Il ajoute notamment une MMU par rapport à l’Intel 80286
- une architecture 32 bits adressant de façon continue jusqu’à 4 gibioctets (4 Gio), soit mille fois plus que les mémoires courantes de l’époque
- une unité de pagination qui le rend plus facile à utiliser pour les systèmes d’exploitation utilisant de la mémoire virtuelle (tel qu’UNIX)
- un nouveau mode d’opération dit mode 8086-virtuel, permettant d’exécuter sous le contrôle d’un OS en mode protégé et multi-tâches des programmes conçus pour le mode réel.
En juin 1988, Intel introduit le 80386SX qui est une version à moindre coût du i386.La série SX utilise le 32 bits en interne mais un bus externe de données à 16 bits et un bus externe d'adresse sur 24 bits.L'avantage du SX était de pouvoir être facilement adapté sur une carte mère de 80286,beaucoup plus économique car à l'époque une marque se devait de concevoir sa carte mère. Pour comparaison,le Compaq 386s Deskpro,premier PC à base de 386 SX 16 MHZ est vendu à 38550 Frs HT(5877€ env) avec 1MO de RAM, 40MO de disque dur et un écran couleur EGA en juin 1988 au catalogue du fabricant contre 44850 Frs HT(6837€ env) pour la version Deskpro 386 16 Mhz à équipement équivalent. Le 80386 originel est alors renommé en 80386DX afin d’éviter toute confusion.
En 1990, Intel complète son offre en présentant le 80386SL. Une version basse consommation du 80386SX pour les ordinateurs portables (notamment dans l'IBM L40SX).