O sistema de arquivos FAT32 utiliza 32 bits no endereçamento de dados. No FAT16, quanto maior o espaço em disco, maior é o tamanho do cluster. Com o FAT32, é possível usar clusters menores, no geral de 4 KB, mesmo que a unidade ofereça maior capacidade de armazenamento. Assim, o desperdício acaba sendo menor. O sucesso da grande compatibilidade do FAT32 com programas, drivers de dispositivo e as redes existentes, foi reestruturado com o mínimo de alterações na arquitetura do Windows, nas estruturas de dados internos, em APIs e também no formato no disco. Como o FAT32 precisa de 4 bytes para poder armazenar valores do cluster, várias estruturas de dados internos e no disco e APIs publicados foram refeitas ou mesmo expandidas. Ferramentas e drivers existentes continuarão funcionando em unidades FAT32.
No entanto, o MS-DOS bloqueia drivers de dispositivo, e as ferramentas do disco precisarão ser revisadas para poder suportar as unidades FAT32. As ferramentas de disco agrupadas da Microsoft, como o Format, Fdisk, Defrag e ScanDisk com base no MS-DOS e no Windows, foram revisadas afim de proporcionar um bom funcionamento com o FAT32. Com o FAT32, o desperdício em disco teve bastante redução. Para ter uma ideia exata, O FAT16, seu antecessor, usava clusters de até 64 KB, agora, o FAT32 pode utilizar clusters de 4 KB. A grande parte dos drives removíveis como PenDrives, Discos USB e Disquetes, utilizam o FAT12, 16 ou 32 como sistema de arquivos.
Seguramente podemos dizer que o FAT32 é mais confiável. Ele tem a capacidade de posicionar o diretório principal em qualquer lugar do disco. Comparando com os sistemas antigos de FAT, havia uma grande limitação no número de entradas que podiam ser alocadas no diretório principal. Com o FAT32 não há essa preocupação. O FAT32 tem a capacidade de suportar partições de até 2 TB.
Fonte:https://www.oficinadanet.com.br/artigo/outros_sistemas/qual-a-diferenca-entre-ntfs-fat-fat-32-e-exfat
O FAT32 oferece a melhor compatibilidade para sistemas operacionais PC e Mac, incluindo compatibilidade entre plataformas com o MAC OS X. No entanto, a FAT32 tem limitações com relação ao tamanho do arquivo, tamanho da partição e desempenho.
Limitações no Windows, Mac OS 9 e Mac X:
Limitações no Windows 2000/XP/Vista:
Fonte: https://support.wdc.com/knowledgebase/answer.aspx?ID=4437&lang=bp