硬盘存储数据是根据电、磁转换原理实现的。硬盘由一个或几个表面镀有磁性物质的金属或玻璃等物质盘片以及盘片两面所安装的磁头和相应的控制电路组成（图1），其中盘片和磁头密封在无尘的金属壳中。
硬盘工作时，盘片以设计转速高速旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置然后将数据存储或读取出来。当系统向硬盘写入数据时，磁头中"写数据"电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变，并在写电流磁场消失后仍能保持，这样数据就存储下来了；当系统从硬盘中读数据时，磁头经过盘片指定区域，盘片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产生变化，经相关电路处理后还原成数据。因此只要能将盘片表面处理得更平滑、磁头设计得更精密以及尽量提高盘片旋转速度，就能造出容量更大、读写数据速度更快的硬盘。这是因为盘片表面处理越平、转速越快就能越使磁头离盘片表面越近，提高读、写灵敏度和速度；磁头设计越小越精密就能使磁头在盘片上占用空间越小，使磁头在一张盘片上建立更多的磁道以存储更多的数据。
磁道、柱面和扇区
磁道就是硬盘中的磁头在盘片表面读、写数据时所形成的若干个同心圆轨迹。硬盘和软盘一样将盘片表面所有的磁道从最外圈向内依次编为"0"道、"1"道等等（图2）。
如果将硬盘中的所有盘片每面的任一磁道如"0"道重合起来就形成一个空心圆柱体，这个空心圆柱体在磁盘技术中就被称为柱面。
如果再将盘片上每条磁道平均分为若干段，则每一段就是一个扇区（图2）。目前我们所使用的硬盘每磁道均分为64个扇区，编号为0至63，硬盘每扇区格式化后的容量和软盘相同，都是512B。
C／H／S
C／H／S是硬盘产品标签上列出的技术规格之一，是英语"柱面数量(Cylinder)／磁头数量(Head)／扇区数量(Sector)"的缩写。在以往容量在8.4GB以下硬盘中，是一个重要数据，用户可以根据它计算硬盘的容量，也可以按照它在CMOS中设置硬盘参数。随着硬盘容量突破8.4GB，许多容量在9.1GB或更大硬盘的C／H／S参数全部标为16383／16／63，这样C／H／S参数对大多数用户来说已经没多大意义，也无法利用C／H／S参数正确计算出硬盘容量。所以部分厂家就在提供的技术规格中另外列出"真实柱面（Actual Cyls）"参数，这样用户就可以利用这个参数计算硬盘实际容量。
LBA扇区
LBA扇区是厂家将硬盘的逻辑扇区LBA规范折算出的扇区数，例如IBM DJNA－351520型硬盘（15.2GB）就将C／H／S参数转换成数量为30033360的LBA扇区，此时用户同样可以按LBA扇区参数来计算具体硬盘的实际容量，但计算方法略有不同。
硬盘容量和计算
电脑专业领域中存储器的容量普遍以1024Byte为1KB，以（1024×1024）Byte为1MB。而硬盘生产厂家则多以1000Byte为1KB计算容量，这就是部分品牌硬盘在经过格式化之后显示的容量都比硬盘标称值要少的原因。
大部分硬盘的产品标签都已经用"××GB"直接标出容量，如果没有标出容量，也可以根据一些公式来计算实际容量，例如对容量小于8.4GB的硬盘可根据公式：（柱面数量× 磁头数量×扇区数量×512）÷1000000进行计算，利用这个公式计算时对容量大于8.4GB的硬盘则必须使用"真实柱面"参数代入公式计算；或者利用"LBA扇区"参数按公式：（LBA扇区数量×512）÷10000000进行计算，否则将无法算出硬盘的正确容量。在厂家没有提供"LBA扇区"或"真实柱面"参数，也没有标出硬盘实际容量时，用户就只能通过电脑CMOS或其它工具软件来检测硬盘的实际容量了。
如果将硬盘容量计算公式中的"1000000"换为"1048576"，那么计算结果将是格式化后的容量。
单碟容量
一张盘片具有正、反两个存储面，两个存储面的存储容量之和就是业内人士所称的硬盘单碟容量。硬盘单碟容量取决于盘片的平滑程度、盘片表面磁性物质质量和磁头类型，一般情况下盘片表面越光滑，表面的磁性物质质量越好，磁头的技术越先进，那么单碟容量就越大。目前硬盘的最大单碟容量已经达到了20GB，这样，一张容量为40GB的硬盘只需要两张盘片就可以实现，当然如果需要30GB的硬盘就会采用一张半盘片，至于所谓的半张盘片，其实就是盘片的一面没有设置磁头罢了。
S.M.A.R.T
硬盘的结构和工作特点使其成为电脑硬件中最脆弱的器件。当硬盘工作时，高速旋转的盘片和磁头之间仅有一层空气形成的气垫，如果此时硬盘受到碰撞，则很可能使高速旋转的盘片与磁头相撞，造成磁头或盘片表面刮伤，以致丢失数据。为了提高硬盘运行的可靠性和数据安全性，硬盘生产厂家陆续开发了各种硬盘和数据保护技术。
S.M.A.R.T是最早的硬盘保护技术。S.M.A.R.T是英语"Self－Monitoring Analysis and Reporting Technology"的缩写，大意是"自我监测、分析和报告技术"，主要是对硬盘中盘片电机等主要部件以及盘片表面的工作状态进行监测、分析，一旦发现问题便及时向用户发出信息以提醒用户及早进行处理，目前生产的硬盘都支持S.M.A.R.T。
最大数据传输速率
数据传输速率代表硬盘的数据读写速度，一般用Mb／s或MB／s表示，注意"b"代表位"bit"，"B"代表字节"Byte"。数据传输速率分为"最大内部传输速度"和"最大外部传输速度"。其中内部传输速率是指硬盘磁头至数据缓存之间的速度，一般取决于盘片旋转速度和盘片磁道上的数据（"0"或"1"）间隔密度（专业术语称为数据线密度）；外部传输速率则是指数据缓存至硬盘接口之间的速率，取决接口标准，所以通常也能代表硬盘接口速率。虽然目前理论上的最大外部数据传输率已经高达100MB／S，但由于硬盘的"最大内部传输速率"目前还无法超出50MB／S，所以使用UDAM－66和UDAM－100接口硬盘没有多大区别。
寻道时间
寻道时间代表磁头查找数据存储位置的速度，通常用ms（毫秒）表示。寻道时间有多种，其中用得最多是平均寻道时间和全程寻道时间。平均寻道时间是指磁头移动到指定数据的存储所在磁道所需时间，这个时间通常在10ms以内；全程寻道时间则是指磁头移动至指定数据的具体存储位置时所需的全部时间，这个时间通常在20ms以内。
硬盘工作时，盘片以设计转速高速旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置然后将数据存储或读取出来。当系统向硬盘写入数据时，磁头中"写数据"电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变，并在写电流磁场消失后仍能保持，这样数据就存储下来了；当系统从硬盘中读数据时，磁头经过盘片指定区域，盘片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产生变化，经相关电路处理后还原成数据。因此只要能将盘片表面处理得更平滑、磁头设计得更精密以及尽量提高盘片旋转速度，就能造出容量更大、读写数据速度更快的硬盘。这是因为盘片表面处理越平、转速越快就能越使磁头离盘片表面越近，提高读、写灵敏度和速度；磁头设计越小越精密就能使磁头在盘片上占用空间越小，使磁头在一张盘片上建立更多的磁道以存储更多的数据。
磁道、柱面和扇区
磁道就是硬盘中的磁头在盘片表面读、写数据时所形成的若干个同心圆轨迹。硬盘和软盘一样将盘片表面所有的磁道从最外圈向内依次编为"0"道、"1"道等等（图2）。
如果将硬盘中的所有盘片每面的任一磁道如"0"道重合起来就形成一个空心圆柱体，这个空心圆柱体在磁盘技术中就被称为柱面。
如果再将盘片上每条磁道平均分为若干段，则每一段就是一个扇区（图2）。目前我们所使用的硬盘每磁道均分为64个扇区，编号为0至63，硬盘每扇区格式化后的容量和软盘相同，都是512B。
C／H／S
C／H／S是硬盘产品标签上列出的技术规格之一，是英语"柱面数量(Cylinder)／磁头数量(Head)／扇区数量(Sector)"的缩写。在以往容量在8.4GB以下硬盘中，是一个重要数据，用户可以根据它计算硬盘的容量，也可以按照它在CMOS中设置硬盘参数。随着硬盘容量突破8.4GB，许多容量在9.1GB或更大硬盘的C／H／S参数全部标为16383／16／63，这样C／H／S参数对大多数用户来说已经没多大意义，也无法利用C／H／S参数正确计算出硬盘容量。所以部分厂家就在提供的技术规格中另外列出"真实柱面（Actual Cyls）"参数，这样用户就可以利用这个参数计算硬盘实际容量。
LBA扇区
LBA扇区是厂家将硬盘的逻辑扇区LBA规范折算出的扇区数，例如IBM DJNA－351520型硬盘（15.2GB）就将C／H／S参数转换成数量为30033360的LBA扇区，此时用户同样可以按LBA扇区参数来计算具体硬盘的实际容量，但计算方法略有不同。
硬盘容量和计算
电脑专业领域中存储器的容量普遍以1024Byte为1KB，以（1024×1024）Byte为1MB。而硬盘生产厂家则多以1000Byte为1KB计算容量，这就是部分品牌硬盘在经过格式化之后显示的容量都比硬盘标称值要少的原因。
大部分硬盘的产品标签都已经用"××GB"直接标出容量，如果没有标出容量，也可以根据一些公式来计算实际容量，例如对容量小于8.4GB的硬盘可根据公式：（柱面数量× 磁头数量×扇区数量×512）÷1000000进行计算，利用这个公式计算时对容量大于8.4GB的硬盘则必须使用"真实柱面"参数代入公式计算；或者利用"LBA扇区"参数按公式：（LBA扇区数量×512）÷10000000进行计算，否则将无法算出硬盘的正确容量。在厂家没有提供"LBA扇区"或"真实柱面"参数，也没有标出硬盘实际容量时，用户就只能通过电脑CMOS或其它工具软件来检测硬盘的实际容量了。
如果将硬盘容量计算公式中的"1000000"换为"1048576"，那么计算结果将是格式化后的容量。
单碟容量
一张盘片具有正、反两个存储面，两个存储面的存储容量之和就是业内人士所称的硬盘单碟容量。硬盘单碟容量取决于盘片的平滑程度、盘片表面磁性物质质量和磁头类型，一般情况下盘片表面越光滑，表面的磁性物质质量越好，磁头的技术越先进，那么单碟容量就越大。目前硬盘的最大单碟容量已经达到了20GB，这样，一张容量为40GB的硬盘只需要两张盘片就可以实现，当然如果需要30GB的硬盘就会采用一张半盘片，至于所谓的半张盘片，其实就是盘片的一面没有设置磁头罢了。
S.M.A.R.T
硬盘的结构和工作特点使其成为电脑硬件中最脆弱的器件。当硬盘工作时，高速旋转的盘片和磁头之间仅有一层空气形成的气垫，如果此时硬盘受到碰撞，则很可能使高速旋转的盘片与磁头相撞，造成磁头或盘片表面刮伤，以致丢失数据。为了提高硬盘运行的可靠性和数据安全性，硬盘生产厂家陆续开发了各种硬盘和数据保护技术。
S.M.A.R.T是最早的硬盘保护技术。S.M.A.R.T是英语"Self－Monitoring Analysis and Reporting Technology"的缩写，大意是"自我监测、分析和报告技术"，主要是对硬盘中盘片电机等主要部件以及盘片表面的工作状态进行监测、分析，一旦发现问题便及时向用户发出信息以提醒用户及早进行处理，目前生产的硬盘都支持S.M.A.R.T。
最大数据传输速率
数据传输速率代表硬盘的数据读写速度，一般用Mb／s或MB／s表示，注意"b"代表位"bit"，"B"代表字节"Byte"。数据传输速率分为"最大内部传输速度"和"最大外部传输速度"。其中内部传输速率是指硬盘磁头至数据缓存之间的速度，一般取决于盘片旋转速度和盘片磁道上的数据（"0"或"1"）间隔密度（专业术语称为数据线密度）；外部传输速率则是指数据缓存至硬盘接口之间的速率，取决接口标准，所以通常也能代表硬盘接口速率。虽然目前理论上的最大外部数据传输率已经高达100MB／S，但由于硬盘的"最大内部传输速率"目前还无法超出50MB／S，所以使用UDAM－66和UDAM－100接口硬盘没有多大区别。
寻道时间
寻道时间代表磁头查找数据存储位置的速度，通常用ms（毫秒）表示。寻道时间有多种，其中用得最多是平均寻道时间和全程寻道时间。平均寻道时间是指磁头移动到指定数据的存储所在磁道所需时间，这个时间通常在10ms以内；全程寻道时间则是指磁头移动至指定数据的具体存储位置时所需的全部时间，这个时间通常在20ms以内。