计算机内存是由位组成的。比特被组织成组。计算机可能具有超过1,000,000,000字节或8,000,000,000位的千兆字节内存，但是到内存的物理连接不能简单地从该内存中获得任何特定的位。
当处理器想要内存中的数据时，它会在总线上放一个信号，请求内存中的特定字。总线很大程度上是连接计算机不同部分的一组电线。存储器的字是特定于该硬件的一定大小的一组位，可能是32位。当存储设备看到对一个字的请求时，它会立即获取这些位并将它们放到总线上。(它的总线将有32条或更多的线，因此它可以一次传输一个字的所有数据。)
让我们继续以32位字为例。由于存储器被分成32位的字，因此每个字具有32位的倍数或四个字节的存储器地址。4的倍数的每个地址(0，4，8，12，16，…4096、4100、4104、…)是一个单词的地址。处理器总是以字为单位读取或写入内存--这是硬件所能做的唯一交互；处理器不能从内存中读取单个字节。如果您的int包含在一个单词中，那么处理器可以通过请求该单词从内存中获取它。
另一方面，假设您的int从地址99开始。那么它的一个字节在开始于地址96 (地址96到99)的字中，并且它的三个字节在开始于地址100 (地址100到103)的字中。为了获得int，处理器必须读取两个字，然后将其中的字节拼接在一起形成一个int。
首先，这是浪费时间。从内存中进行两次读取比执行一次读取需要更长的时间。其次，如果处理器必须有额外的电线和电路才能做到这一点，它会使处理器更昂贵，消耗更多的能源，并占用处理器可能正在做的其他事情的资源，比如加法或乘法。
因此，处理器被设计成更喜欢对齐的数据。它们可能具有用于处理未对齐数据的组件，但使用这些组件可能需要额外的时间或资源。因此，编译器被设计为以更适合目标架构的方式对齐对象。