SATA 3.0最终规格相比SATA 2.0版本除了频宽提升一倍至6Gb/s 。同时亦多入了多项全新技术，包括新增NCQ指令以改良传输技术，并减低传输时所需功耗。根据Serial ATA Revison 3.0规格白皮书，除了频宽提升至最高6Gb/s外SATA 3.0亦会增加NCQ的指令数目，包括为实时性的资源提供优先处理，主要用于影像及音像传输方面。此外SATA 3.0同时会为正被系统处理中的资源作优先安排，大大提升了系统的执行效率。

为了提升电池续航力，SATA 3.0采用全新INCITS ATA8-ACS标准，并可兼容旧有SATA装置，不仅进一步改良传输讯号技术，亦大幅减低了SATA传输时所需功耗。针对现时NB市场对缩减产品体积的需求，SATA 3.0提供了较一般SATA接口细小的LIF接口(Low Insertion Force Connector)，专门针对1.8吋的储存装置，包括即将上市的仅厚7mm光驱。