Windows 7的版本號是Windows NT 6.1，而Windows Vista是Windows NT 6.0，因此很多人戲稱Windows 7是Vista SP3。正在洛杉矶舉行的微軟專業開發者會議（PDC 2009）上，微軟內核工程師深入介紹了Windows 7 Kernel。新一代操作系統內核上確實發生了讓人印象深刻的變動。
微軟的目標主要是改進系統性能——在被批評性能低下的Windows Vista之後，這一目標並不讓人感到意外。Windows NT kernel開發者Mark Russinovich稱他們獲得的信息清楚指出，用戶想要更小更高效、更快和更節能的操作系統，因此在開發Windows 7過程中，性能放到了最前面。結果雖然Windows 7提供了更多功能，但其內存占用卻首次低於上一個版本。
Windows7去除了多個嚴重阻礙性能的鎖（lock），比如管理調度的調度鎖(dispatcher lock)就完全消失了——調度鎖是截至Vista的Windows架構中的關鍵元素——取而代之的是fine-grained locking，包含11種類型的鎖，線程、處理器、定時器、對象等都有專門的鎖。現在系統不會再觀察到全局的死鎖和同步，多數的操作都是鎖無關的(Lock-Free)。
另一位Windows內核開發者稱，從終端用戶的角度看，Windows7是Vista的Service Pack 3，但關鍵的底層架構替換了有20年歷史的、已經越來越無法適應變化的概念，新的看起來復雜但實際上高效的概念將讓Windows 7與未來的Windows 9一脈相承。
