64 KB i BASIC bez kartridża
800XL ma pełne 64 KB RAM na płycie głównej. W odróżnieniu od 600XL nie potrzebuje do tego modułu 1064. Interpreter Atari BASIC zapisano w ROM-ie. Gniazdo kartridża znajduje się na górze obudowy, a dwa porty kontrolerów — po prawej stronie.
Wbudowane testy sprawdzają pamięć, klawiaturę, obraz i dźwięk. Klawisz HELP wywołuje podpowiedzi w programach, które go obsługują.
Uruchamianie starszych programów
Przytrzymanie OPTION podczas włączania wyłącza wbudowany BASIC i udostępnia zajmowany przez niego obszar innym programom. Wiele programów dyskowych wymaga właśnie takiego startu. Starsze tytuły dla 400/800 mogą dodatkowo potrzebować wcześniejszej wersji systemu operacyjnego, jeśli korzystają ze stałych adresów procedur w ROM-ie.
Program w BASIC-u nie ma do dyspozycji całych 64 KB: część pamięci zajmują m.in. ekran i dane systemowe, a część przestrzeni adresowej przesłania ROM.
SIO i PBI
Przez SIO można połączyć 800XL ze stacją dyskietek, magnetofonem lub drukarką. PBI z tyłu obudowy udostępnia sygnały magistrali komputera zewnętrznym rozszerzeniom.
Złącze ECI stosowane w serii XE różni się od PBI. Dlatego np. TURBO FREEZER występuje z adapterami dla XL i XE, a część 800XL wymaga dodatkowego zasilania interfejsu. Obraz wyprowadza się przez gniazdo monitorowe DIN albo RF.