NTFS wywodzi się od systemu plików HPFS, opracowanego przez Microsoft i IBM dla systemu OS/2. Został wprowadzony w celu zastąpienia starszego FAT-u, używanego w MS-DOS. Zaczerpnięte z HPFS ulepszenia w stosunku do FAT-u obejmują obsługę metadanych oraz dodanie struktur poprawiających szybkość pracy z dużą liczbą plików oraz dyskami o dużej pojemności. Dalsze ulepszenia (w stosunku do HPFS) polegają na wprowadzeniu listy kontroli dostępu (ACL) i dziennika operacji dyskowych (ang. journal).

Ponadto NTFS nie ma tak ostrego ograniczenia dotyczącego maksymalnego rozmiaru pliku (do 1 GB w FAT16 i 4 GB w FAT32), co umożliwia na przykład przechowanie obrazu płyty DVD na dysku twardym, bez dzielenia go na mniejsze pliki.

Ograniczenia

Maksymalny rozmiar pliku to:

Teoretycznie: 16 EB – 1 KB (2⁶⁴ B – 1 KB)

W implementacji: 16 TB – 64 KB (2⁴⁴ B – 64 KB)

Maksymalny rozmiar partycji to:

Teoretycznie: 2⁶⁴ klastrów – 1 klaster

W implementacji: 256 TB – 64 KB (2³² klastrów – 1 klaster)

Przykładowe możliwości NTFS

księgowanie – (od NTFS 3.0 w Windows 2000); wewnętrzny dziennik zmian znacząco poprawia ochronę danych przed błędami zapisu; wspomaga przy tym działanie narzędzi dyskowych, takich jak CHKDSK;

szyfrowanie plików i katalogów – (od NTFS 3.0 w Windows 2000) przy pomocy nakładek tworzących EFS – Encrypting File System – nie jest jednak możliwe zaszyfrowanie plików systemowych; od Windows XP, podsystem EFS dostępny jest tylko w wersjach Professional lub wyższych (i ich odpowiednikach, np. Vista Business); nie jest dostępny w wersjach Home i ich derywatach; EFS nie jest przeznaczony do szyfrowania prywatnych danych na komputerach domowych, a raczej do ochrony danych w systemach o wielu użytkownikach w środowiskach korporacyjnych, szczególnie w domenach Windows 2000 i Windows Server 2003; wersja EFS używana przez Windows 2000 różni się od wersji używanej w późniejszych wersjach Windows i jest z nimi niezgodna.

kompresja danych "w locie"; pliki kompresowane przy pomocy wbudowanych funkcji NTFS nie mogą być szyfrowane przy pomocy EFS i odwrotnie;

prawa dostępu dla grup i użytkowników – dostęp do tej funkcji jest ograniczony w Windows XP Home Edition i późniejszych; pełne wykorzystanie praw dostępu, wraz z możliwością wykonania inspekcji praw dostępu z zapisem do dziennika, możliwe jest w Windows 2000 (wszystkie wersje dla komputerów PC), Windows XP Professional, Windows Server 2003 i nie-domowych wersjach Windows Vista

transakcyjność – (od Windows Vista) pozwala na wykonywanie transakcyjnych operacji na systemie plików. Transakcje są optymalizowane tak, aby czas ich zamknięcia był jak najkrótszy, dzięki czemu w normalnych warunkach nie stanowią dodatkowego obciążenia. Transakcje mogą obejmować wiele plików i pozostawać dowolnie długo otwarte.