32ビットのコンピュータでPAEなどを使わなければ、最大主記憶容量は4GBまでだが、その限界ぎりぎりまでRAMを搭載したシステムも珍しくない。IBM System/370 はXAモードでもアドレッシング可能な範囲は2GBまでだった。ページングおよびスワップスペースはこの4GBの限界を超えて使うことができ、そのためにメモリアドレスではなくディスク上の位置でアドレス指定される。リニアなアドレス空間の32ビットマシンでは、プログラムの仮想アドレス空間は4GBまでに制限されておりが、複数のプログラムでグループを形成すればその制限を越えることも可能である。個々の仮想アドレス空間の総和は、ページテーブルがサポートするプロセスID（または仮想空間ID）のビット数で制限される。セグメントレジスタ（例えば、System/370のESAモードにおけるアクセスレジスタ）のあるマシンでは、アドレス空間の大きさはOSによってのみ制限され、マッピング用テーブルのサイズだけが問題となる。
多くのシステムでは、プロセスの仮想アドレス空間は利用可能な主記憶よりもずっと大きい。そのようなシステムでは、プロセスが利用可能な主記憶容量は、実装している主記憶容量より少ない。実装可能な主記憶容量はCPUと主記憶を接続するアドレスバスのビット数で制限されており、例えば、MC68000やi386SXは内部的には32ビットの仮想アドレスを使用していたが、アドレスバスは24ビットぶんのピンしかなく、物理的に接続可能な主記憶容量は16MBに制限されていた。たとえ物理アドレスのビット数が仮想アドレスのビット数と同じかそれ以上であっても、実際に実装可能な物理主記憶容量はそれより小さいことが多い。それはたとえばコスト的な問題のためだったり、I/O用にアドレス空間がハード的に予約されていたりするためである。
ページングは、プロセスが使用するアドレス範囲（仮想アドレス空間または論理アドレス空間）をコンピュータに実際に搭載されている物理メモリ（物理アドレス空間）とは異なる大きさにする手段でもある。
歴史的には、「ページング」という用語は可変長のセグメントではなく固定長のページによるメモリ管理を指すこともあり、仮想記憶や二次記憶装置への転送などといった技法を含まないこともある。しかし近年ではそのような用法は稀である。最近の一部システムでは、「ページング」と同時に「スワッピング」という用語を使っている。歴史的には「スワッピング」はプログラム全体を二次記憶に転送（あるいは二次記憶から主記憶に転送）することを意味する。1960年代にセグメント方式とページング方式の仮想記憶の概念が登場すると、「スワッピング」という用語はセグメント単位およびページ単位の二次記憶と主記憶間の転送を意味するようになった。今日の仮想記憶はほとんどがページング方式となったため、「スワッピング」は「ページング」とほぼ同義に使われることもある。また、スワップファイルとの間のページインとページアウトのみを「スワッピング」と称することもある。
マルチタスクまたはマルチユーザー環境では、複数のユーザーが同じプログラムを実行するということがよくある。そのプログラムのコピーを各ユーザー用に作成するのはメモリの無駄使いとなる。解決策としては、それらページ群をプロセス間で共有すればよい。共有する場合、あるプロセスがデータを更新した際に別のプログラムがその更新されたデータにアクセスしないよう注意深く制御しなければならない。これをコピーオンライトと呼ぶ。
2009年7月30日にジョン・グラボウ、トム・ゴーゼラニーとのトレードで、ケビン・ハート、ホセ・アスカニオと共にピッツバーグ・パイレーツへ移籍した。2011年5月31日のニューヨーク・メッツ戦にて「2番・三塁手」で先発出場してメジャーデビュー。第2打席でR.A.ディッキーからメジャー初安打を放った。2012年5月18日のデトロイト・タイガース戦では、ジャスティン・バーランダーから9回一死に安打を放ち、ノーヒットノーランを阻止した。2013年は開幕ロースター入りしたが、4月14日にAAA級インディアナポリス・インディアンスへ降格するが、5月7日にジェームズ・マクドナルドが故障者リスト入りしたことに伴い、メジャーへ復帰した。5月8日にデューク・ウェルカーが昇格するのに伴い、再び降格したが、同年3度目の昇格となった7月9日以降はメジャーに帯同。8月6日のマイアミ・マーリンズ戦では代打サヨナラ本塁打を放ち、9日のコロラド・ロッキーズ戦では投手として登板した。最終的には自己最少の60試合出場に終わった。2014年は、三塁（及び左翼手、右翼手）を中心に自己記録を大きく更新する143試合に出場し、自身初となる規定打席クリアを達成。ナショナルリーグ2位となる打率.315を記録したほか、13本塁打、52打点、18盗塁という成績をマークした。2015年4月8日にパイレーツと総額2730万ドルの4年契約（2019年・1050万ドル、2020年・1150万ドルの球団オプション付き）を結んだ。この年は114試合に出場して打率.287、4本塁打、28打点、10盗塁を記録した。2016年は二塁手のレギュラーに定着。9月10日のシンシナティ・レッズ戦で走塁中に右脚付け根を負傷し、残りシーズンを全休した。それでも131試合に出場して2年ぶりに規定打席に達し、打率.283、4本塁打、59打点、19盗塁を記録した。2017年開幕前の3月5日にマット・カーペンターの代替選手として第4回ワールド・ベースボール・クラシック(WBC)のアメリカ合衆国代表に選出された。3月22日の決勝プエルトリコ戦に勝利し、初の優勝を果たしたが、正二塁手はイアン・キンズラーだったため出場機会は限られ、2試合に出場して1安打も記録できなかった。シーズンでは4月18日にMLB史上初の4打席連続死球を記録した。2018年4月15日のマーリンズ戦でホセ・ウレーニャの投球を左手に受け左手第5中手骨骨折と診断され、翌16日に10日間の故障者リストに登録された。この年は97試合に出場して打率.250、8本塁打、37打点、3盗塁を記録した。オフの10月31日にFAとなった。