Tabuľka lokalizácie súborov FAT (File Alocation Table) bola navrhnutá pre diskety, až neskôr sa rozšírila jej použiteľnosť aj na HD.

Od verzie 3.3 podporuje MS DOS aj rozdelenie disku na logické oblasti (Partitions), ktoré môžu byť väčšie ako 32MB a od verzie 4.0 podporuje MS DOS logické segmenty do veľkosti 2 GB, s maximálnou dĺžkou súboru do 2GB.
Z éry disketových PC zostalo však ešte ohraničenie dĺžky mena súboru (8 znakov meno + 3 znaky typové rozšírenie) ako aj nerozlišovanie malých a veľkých znakov v mene súboru.

Jednotkou prístupu na disk – alokačnou jednotkou pamäťového priestoru je cluster, ktorý vystupuje ako najmenší diskový priestor, ktorý môže OS vyčleniť pre súbor.
Tabuľka FAT má prístup ku každému clusteru disku. Informuje o tom, či je cluster voľný alebo či súbor tvorí niekoľko clusterov. V tabuľke nie je zaznamenané len meno súboru ale aj číslo prvého súborom použitého clustera, ako aj odkaz na druhý cluster, resp. na ďalšie zreťazené clustery.

Nevýhody FAT16 

Málo efektívne využitý priestor na HDD.

Tabuľka FAT, v ktorej počet položiek môže byť uložené ako 16-bitové číslo, poskytuje maximálne 65535 clusterov, rovnako pre 10MB ako aj pre 1GB disk. Ak by sa požíval sektor veľkosti 512B ako jednotka prístupu na disk, tak celková kapacita disku by bola obmedzená na 32 MB.

Tento problém rieši FAT zhlukovaním sektorov do základných jednotiek – clusterov. Počet sektorov v zhluku sa pohybuje od 4 do 64. Nevýhodou je plytvanie miestom na disku.

Jednoduché zreťazenie clusterov v tabuľke FAT, ktoré určuje uloženie súboru, nie je optimálne z hľadiska bezpečnosti (napriek druhej kópii FAT tabuľky), hlavne pri veľkej fragmentácii disku môže dôjsť k strate informácie o polohe clusterov.

Prístup k súboru vyžaduje mnoho pohybov snímacej hlavy, hlavne pri fragmentovanom súbore.