段暫存器是為了實現記憶體分段管理機制而設定的暫存器。在x86架構的計算機中，主要有四個段暫存器，分別是CS（代碼段暫存器）、DS（數據段暫存器）、ES（附加段暫存器）和SS（堆疊段暫存器）。這些暫存器用於存儲不同記憶體段的起始地址，例如CS存儲代碼段的起始地址，DS存儲數據段的起始地址，ES可以作為附加數據段使用，而SS存儲棧段的起始地址。
段暫存器的結構包括一個16位的可見部分和一個隱藏部分，稱為描述符快取或隱藏暫存器。當一個段選擇符裝入段暫存器的可見部分時，處理器也會將該段描述符的其他數據裝入到段暫存器的隱藏部分，包括段的基地址、段長度、訪問控制信息等。這些信息被快取到段暫存器中，以避免在轉址時花費額外的匯流排周期從段選擇符表中讀取數據。
通過使用段暫存器，計算機可以對記憶體進行分段分配，以便不同的程式可以使用不同的記憶體段。這種分段管理方式有助於提高記憶體的使用效率和程式的安全性。每個段暫存器只能存儲一個段號，而實際的段信息則通過段號映射到記憶體中的GDT（全局描述符表）來讀取。