Intel'in 80386 işlemcisi, 1982'de 80286 ile tanıtılan ancak kullanımı zor olan koruma modunu devrim niteliğinde geliştirmiştir. Üç yıl sonra piyasaya sürülen 80386, sayfalama (paging), düz 32-bit adres alanı, sayfa başına kullanıcı/denetleyici kontrolü ve Virtual 8086 modu gibi özellikler ekleyerek koruma modunu işlevsel hale getirmiştir. Bu yenilikler, DOS programlarının korumalı çok görevli sistemlerde çalışmasına olanak tanımış ve Windows 3.0, OS/2 ve erken Linux gibi işletim sistemlerinin temelini atmıştır.
x86 mimarisinin koruma modeli, dört ayrıcalık halkası (privilege rings), segmentasyon, sayfalama, çağrı kapıları (call gates) ve görev anahtarları (task switches) gibi karmaşık bileşenleriyle bilinir. 80386, sadece 275.000 transistör bütçesiyle bu karmaşıklığı yönetmek için çeşitli donanım teknikleri kullanmıştır. Bunlar arasında koruma denetimi için özel bir PLA (Programlanabilir Mantık Dizisi), sayfa tablosu geçişleri için bir donanım durum makinesi, segment ve sayfalama önbellekleri ve diğer işlevler için mikro kod yer almaktadır. Çoklu görevli bir işletim sisteminin temel ihtiyacı olan programlar arası izolasyonu sağlamak amacıyla 80386, iki bağımsız adres çeviri katmanı olan segmentasyon ve sayfalama kullanır. Segmentasyon, mantıksal adresleri doğrusal adreslere dönüştürürken ayrıcalık ve limit kontrollerini uygular; sayfalama ise doğrusal adresleri fiziksel adreslere çevirerek ek bir kullanıcı/denetleyici ve okuma/yazma koruması sağlar. Bu katmanlar bağımsız çalışır ve segmentasyon her zaman aktifken, sayfalama isteğe bağlıdır.
80386'nın koruma moduna getirdiği yenilikler ve donanım optimizasyonları, modern çok görevli işletim sistemlerinin gelişiminde kritik bir rol oynamıştır.