Sistemas de arquivos armazenam meta informações (informações sobre os arquivos). O FAT segue uma estrutura legada que foi projetada para discos pequenos e pouca memória. Sistemas de arquivos modernos podem ter muitos recursos adicionais, backups de estruturas e mais informações sobre os arquivos em si (permissões, por exemplo).
O tamanho do cluster (tamanho do bloco) também é um fator. Este é o tamanho das unidades que podem ser associadas a um arquivo. Se for 4k por exemplo, então uma média de 2k por arquivo é perdida, porque o FAT não terá a resolução para lidar com detalhes menores do que isso. O tamanho do cluster padrão do NTFS pode ser menor que o do FAT32, fornecendo um banco de dados maior sobre essas unidades de alocação, o que custa mais espaço em relação ao tamanho não alocado do dispositivo.
Várias estruturas são alocadas por padrão, portanto, é compreensível que haja uma diferença. Se você começar a preencher a unidade com arquivos, a diferença poderá aumentar ainda mais - ou o NTFS poderá compensar esse espaço originalmente perdido, dependendo do estilo que você usa o sistema de arquivos (alguns arquivos grandes / muitos pequenos).