ネームテーブルが「どのタイルをどこに置くか」を示すのに対し、パターンテーブルはタイルが実際にどう見えるかを保持する。各タイルは8×8ピクセルを2枚のビットプレーン（16バイト）で符号化し、1ピクセルあたり4通りの値を取る。PPUは背景用256タイルとスプライト用256タイルを同時に保持できる。
テーブルは通常、カートリッジ上の独立したROMチップ（CHR-ROM）に置かれ、本体の貴重なRAMを消費しなかった。追加のマッパーチップを持つゲームは、フレームの途中でパターンテーブルごと切り替え、同時に256種類を超えるタイルを見せていた。