保护模式(有时缩写为pmode)是80286系列和更高版本的x86兼容CPU操作模式。保护模式有一些新功能，旨在增强多任务处理和系统稳定性，如内存保护、分页系统和硬件支持的虚拟内存。今天的大多数x86操作系统都在保护模式下运行，包括Linux、FreeBSD和Microsoft Windows 2.0及更高版本。
286及其后续CPU的另一种运行模式是实模式，这是一种向前兼容的模式，关闭了这些功能。设计成新的芯片可以执行旧的软件。根据设计规范，所有x86 CPU都以实模式引导，以确保传统操作系统的向前兼容性。在保护模式的任何功能可用之前，必须由某些程序手动切换到保护模式。在今天的计算机中，这种切换通常是操作系统在打开时必须完成的首要任务之一。当CPU在保护模式下运行时，它还可以使用虚拟86模式来执行为实模式设计的代码。
虽然可以使用软件在实模式系统中使用多路复用，但保护模式中的内存保护功能可以防止有问题的程序破坏其他作业或操作系统核心拥有的内存。保护模式还具有中断正在执行的程序的硬件支持，可以将执行内容交给其他作业，从而实现抢占式复用。
大多数可以使用保护模式的CPU也具有32位寄存器的特性(如80386系列及任何后续芯片)，通过集成保护模式引入32位处理的概念。虽然8286芯片支持保护模式，但它仍然只有16位寄存器。Windows 2.0和更高版本中的保护模式增强被称为“386增强模式”，因为它们除了保护模式之外还需要32位寄存器，并且不能在286上执行(即使286支持保护模式)。
即使32位芯片上已经开启了保护模式，超过1 MB的内存也无法访问，这是由于一个模仿IBM XT系统设计特点的内存回绕因子。这种限制可以通过打开A20线来避免。
在保护模式下，前32个中断保留给CPU异常处理。例如，中断0D(十进制13)是一般保护模式错误，中断00被零除。
