由于主板是電腦中各種設備的連接載體，而這些設備的各不相同的，而且主板本身也有芯片組，各種I/O 控制芯片，擴展插槽，擴展接口，電源插座等元器件，因此制定一個標準以協調各種設備的關系是必須的。所謂主板結構就是根據主板上各元器件的布局排列方式， 尺寸大小，形狀，所使用的電源規格等制定出的通用標準，所有主板廠商都必須遵循。

　　主板結構分為AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等結構。其中，AT和Baby-AT是多年前的老主板結構，現在已經淘汰；而LPX、NLX、Flex ATX則是ATX的變種，多見于國外的品牌機，國內尚不多見；EATX和WATX則多用于服務器/工作站主板；ATX是目前市場上最常見的主板結構，擴展 插槽較多，PCI插槽數量在4-6個，大多數主板都采用此結構；Micro ATX又稱Mini ATX，是ATX結構的簡化版，就是常說的“小板”，擴展插槽較少，PCI插槽數量在3個或3個以下，多用于品牌機并配備小型機箱；而BTX則是英特爾制 定的最新一代主板結構。

　　在PC推出后的第三年即1984年，IBM公布了PCAT。AT主板的尺寸為13"×12"，板上集成有控制芯片和8個I/0擴充插槽。由于 AT主板尺寸較大，因此系統單元（機箱）水平方向增加了2英寸，高度增加了1英寸，這一改變也是為了支持新的較大尺寸的AT格式適配卡。將8位數據、20 位地址的XT擴展槽改變到16位數據、24位地址的AT擴展槽。為了保持向下兼容，它保留62腳的XT擴展槽，然后在同列增加36腳的擴展槽。XT擴展卡 仍使用62腳擴展槽（每側31腳），AT擴展卡使用共98腳的的兩個同列擴展槽。這種PC AT總線結構演變策略使得它仍能在當今的任何一個PC Pentium/PCI系統上正常運行。

　　PC AT的初始設計是讓擴展總線以微處理器相同的時鐘速率來運行，即6MHz 的286，總線也是6MHz；8MHz的微處理器，則總線就是8MHz。隨著微處理器速度的增加，增加擴展總線的速度也很簡單。后來一些PC AT系統的擴展總線速度達到了10和12MHz。不幸的是，某些適配器不能以這樣的速度工作或者能很好得工作。因此，絕大多數的PC AT仍以8或8.33MHz為擴展總線的速率，在此速度下絕大多數適配器都不能穩定工作。

　　AT主板尺寸較大，板上能放置較多的元件和擴充插槽。但隨著電子元件集成化程度的提高，相同功能的主板不再需要全AT的尺寸。因此在1990年推出了Baby/Mini AT主板規范，簡稱為Baby AT主板。

　　Baby AT主板是從最早的XT主板繼承來的，它的大小為15"×8.5"，比AT主板是略長，而寬度大大窄于AT主板。Baby AT主板沿襲了AT主板的I/0擴展插槽、鍵盤插座等外設接口及元件的擺放位置，而對內存槽等內部元件結構進行了緊縮，再加上大規模集成電路使內部元件減 少，使得Baby AT主板比AT主板布局緊湊而功能不減。

　　但隨著計算機硬件技術的進一步發展，計算機主板上集成功能越來越多，Baby AT主板有點不負重荷，而AT主板又過于龐大，于是很多主板商又采取另一種折衷的方案，即一方面取消主板上使用較少的零部件以壓縮空間（如將I/0擴展槽 減為7個甚至6個，另一方面將Baby AT主板適當加寬，增加使用面積，這就形成了眾多的規格不一的Baby AT主板。當然這些主板對基本I/0插槽、外圍設備接口及主板固定孔的位置不加改動，使得即使是最小的Baby AT主板也能在標準機箱上使用。最常見的Baby AT主板尺寸是3/4Baby AT主板（26.5cm×22cm即10.7"×8.7"），采用7個I/0擴展槽。

　　由于Baby AT主板市場的不規范和AT主板結構過于陳舊，英特爾在95年1月公布了擴展AT主板結構，即ATX（AT extended）主板標準。這一標準得到世界主要主板廠商支持，目前已經成為最廣泛的工業標準。97年2月推出了ATX2.01版。

 ATX結構主板

　　Baby AT結構標準的首先表現在主板橫向寬度太窄（一般為22cm），使得直接從主板引出接口的空間太小。大大限制了對外接口的數量，這對于功能載來越強、對外 接口越來越多的微機來說，是無法克服的缺點。其次，Baby AT主板上CPU和I/0插槽的位置安排不合理。早期的CPU由于性能低、功耗小，散熱的要求不高。而今天的CPU性能高、功耗大，為了使其工作穩定，必 須要有良好的散熱裝置，加裝散熱片或風扇，因而大大增加了CPU的高度。在AT結構標準里CPU位于擴展槽的下方，使得很多全長的擴展卡插不上去或插上去 后阻礙CPU風扇運轉。內存的位置也不盡合理。早期的計算機內存大小是固定的，對安裝位置無特殊要求。Baby AT主板在結構上按習慣把內存插槽安放在機箱電源的下方，安裝、更換內存條往往要拆下電源或主板，很不方便。內存條散熱條件也不好。此外，由于軟硬盤控制 器及軟硬盤支架沒有特定的位置，這造成了軟硬盤線纜過長，增加了電腦內部連線的混亂，降低了電腦的中靠性。甚至由于硬盤線纜過長，使很多高速硬盤的轉速受 到影響。ATX主板針對AT和Baby AT主板的缺點做了以下改進：

主板外形在Baby AT的基礎上旋轉了90度，其幾何尺寸改為30.5cm×24.4cm。
采用7個I/O插槽，CPU與I/O插槽、內存插槽位置更加合理。
優化了軟硬盤驅動器接口位置。
提高了主板的兼容性與可擴充性。
采用了增強的電源管理，真正實現電腦的軟件開/關機和綠色節能功能。
　　Micro ATX保持了ATX標準主板背板上的外設接口位置，與ATX兼容。