Hay bastantes diferencias técnicas y físicas que son notables, una de ellas es la rapidez con que se transmiten los datos. USB 2.0 puede manejar una velocidad de transferencia de 480 MB/s, pero con USB 3.0, puede alcanzar hasta 5 GB/s o incluso 10 GB/s con USB 3.1. Sin embargo, estas diferencias solo tendrán efecto siempre que use los cables necesarios para sus puertos. Un puerto USB 3.0 solo puede usar cables USB 3.0 para ser efectivo, pero los puertos USB 2.0 pueden usar cables USB 2.0 y USB 3.0. Sin embargo, el rendimiento se reducirá a 2.0 en lugar de 3.0. Lo mismo es cierto para un puerto USB 3.0 utilizando un cable USB 2.0. Es posible, pero el rendimiento será de 2.0.

Una diferencia clave entre los dos cables son sus clavijas. Un USB 2.0 solo puede tener hasta 4 o 5, pero un USB 3.0 tiene 9. Esta es una de las razones principales por las que un cable USB 3.0 puede ofrecer una velocidad de transferencia mucho mayor que un USB 2.0. Los cables de un USB 3.0 también tenderán a ser un poco más gruesos debido a que tienen más cables en su interior.