Logiske minneadresser er den adressetypen de fleste instruksjoner opererer med og som vanlige programmer forholder seg til. En logisk minneadresse består av to deler, et segment på 16 bit og et offset på 32 bit. Disse har noenlunde samme mening som minneadressene i reell modus og benytter de samme registrene, men segmentene har fått noen nye egenskaper og er mer fleksible. Mens det i reell modus finnes et fast antall segmenter (65536) med fast lengde og som starter på hver 16. byte, så er det opp til operativsystemet å definere segmentene slik det vil ha dem. Segmentene kan starte hvor som helst i minnet og ha en hvilken som helst lengde. Det skilles det mellom kode- og datasegmenter. I tillegg angis det hvilken ring som har tilgang til segmentet. Det må eksistere minst to segmenter, et kodesegment og et datasegment, begge for ring 0.