硬盤以0和1組成的二進制形式默默地儲存著各種數據，隨時等著寫入或讀取數據。

硬盤分為機械硬盤和固態硬盤。

機械硬盤

對于機硬盤來說，最主要的結構就是中間那塊涂滿磁性材料的磁盤。一旦通電，它將高速旋轉（3600轉/分鐘、7200轉/分鐘）。每片磁盤被劃分為若干個圓環一樣的磁道，每個磁道又被劃分成若干個扇區。扇區作為存儲的最小單位，大小一般為215字節。所以我們的數據就以磁性材料對應的0和1的方式存儲在這些扇區中。

寫入數據時，磁頭將會利用電磁鐵，改變磁盤上磁性格料的極性來記錄數據，兩種極性分別對應0和1。

讀取數據時，磁頭將會用旁邊的讀取器讀取磁性材料的極性，再還原成0或1。

由于機械磁盤必須在電機驅動下，先找到磁道，再找到扇區，所以會出線十幾毫秒的延遲（根據質量不同有些許差異）。這就讓機械硬盤在讀取分布在磁盤各處的數據時，速度有所降低。

固態硬盤

機比于機械硬盤依賴電機和盤片，固態硬盤基于電路就不用擔心這種延遲，而且固態硬盤儲存數據靠的是閃存（類似于U盤）。下圖以SATA固態硬盤為例。

整個閃存就是由若干個晶體管（如下圖）構成。通過電壓將電子從浮柵極往下拉，或者送進去。來完成整個讀寫過程（內部操作復雜僅作參考）。

由于不受電機及盤片的限制。固態硬盤比機械硬盤的讀取速度更快，存儲同樣多的數據的情況下固態硬盤更小。但是斷電后，機械硬盤比固態硬盤存儲時間上更長。

現在的機械硬盤和固態硬盤大都可以達到TB級，能完全滿足日常使用。