Basicamente, são fisicamente incompatíveis no lado da placa-mãe, mas há muito pouco impedimento de um dispositivo ou conector USB 2.0 sendo usado com um conector USB 3.0 com um adaptador apropriado - uma pesquisa rápida no google revela que há alguns adaptadores adequados com um adaptador USB 3.0 fêmea para USB 2.0 macho.
Se você quiser um cabeçalho USB tipo A macho para USB, para uso com as placas PCI experimente esta pesquisa . Você deve ser capaz de conectar o cabeçalho no lado do dispositivo para o cabeçalho macho e conectá-lo corretamente.
Então, sim, incompatibilidade física de lado, o pino USB 2.0 é um subconjunto do USB 3.0, e com as partes apropriadas, você pode, de fato, conectar um plugue USB 2.0 em um Cabeçalho USB 3.0 na placa-mãe.