U盘无法直接存储大于4GB的文件，这主要是因为早期计算机系统使用了一种称为“簇分配”的文件系统机制，即FAT16。FAT16文件系统在分配磁盘空间时，是以“簇”为单位进行的，每个簇的大小固定，通常是32KB。然而，FAT16文件系统中一个簇可以存储的最大文件大小被限制为64KB，这是因为文件分配表（FAT）中的一个条目只能用16位二进制数来表示，而16位能表示的最大数字是65535（即2^16-1）。因此，在FAT16文件系统中，一个文件即使只占用一个簇，其大小也会被限制在64KB以内。
为了解决这个问题，后来出现了FAT32文件系统。FAT32通过使用更长的文件分配表条目（32位），显著提高了磁盘的存储容量上限，理论上可以支持单个文件大小达到232-1字节，即大约128GB。然而，即使使用FAT32文件系统，操作系统或驱动程序仍然可能存在限制，导致U盘无法存储超过4GB的单个文件。
此外，某些操作系统或驱动程序可能存在限制，认为单个文件大小不应超过4GB。例如，在32位的Windows操作系统中，由于内存地址空间的限制，处理大于4GB的文件可能存在困难。尽管现代64位操作系统已经克服了这一限制，但一些旧系统或特定配置可能仍然存在这样的限制。
因此，为了存储大于4GB的文件，用户需要使用支持更大文件系统的U盘，如exFAT或NTFS，或者将大文件分割成多个小文件后再存储。同时，确保操作系统和驱动程序支持大文件存储也是解决这一问题的关键。