1. Schalen: HDD's bevatten een of meer ronde schotels gemaakt van een niet-magnetisch substraat (meestal aluminium of glas) bedekt met magnetisch materiaal. Elke platter heeft twee oppervlakken, wat betekent dat een schijf met drie platters zes opnameoppervlakken heeft.

2. Lees-/schrijfkoppen: Kleine elektromagnetische componenten, lees-/schrijfkoppen genoemd, zijn op een actuatorarm geplaatst, die ze over het oppervlak van de platters beweegt. Deze koppen *raken* het oppervlak van de schotel niet; ze zweven op een luchtkussen (een kleine afstand die de vlieghoogte wordt genoemd).

3. Magnetische domeinen: Het magnetische materiaal op de platters is verdeeld in kleine magnetische domeinen. Elk domein kan in een van de twee richtingen worden gemagnetiseerd (wat doorgaans een binaire 0 of 1 vertegenwoordigt). De lees-/schrijfkoppen manipuleren deze magnetische domeinen om gegevens op te slaan en op te halen.

4. Gegevens schrijven: Om gegevens te schrijven genereert de lees-/schrijfkop een magnetisch veld dat de oriëntatie van de magnetische domeinen op het oppervlak van de schotel verandert. Een reeks van deze gemagnetiseerde domeinen, die bits (0-en en 1-en) vertegenwoordigen, creëert bytes, die vervolgens worden georganiseerd in grotere datastructuren zoals sectoren, sporen en cilinders.

5. Gegevens lezen: Om gegevens te lezen, detecteert de lees-/schrijfkop de oriëntatie van de magnetische domeinen. De verandering in het magnetische veld wanneer het hoofd een domein passeert, wordt gedetecteerd en vertaald in een overeenkomstig binair signaal (0 of 1).

6. Sporen en sectoren: Gegevens zijn logisch georganiseerd op de platters:

* Nummers: Concentrische cirkels op het oppervlak van de schotel. Alle sporen op dezelfde afstand van het midden over alle schotels vormen een cilinder .

* Sectoren: Bogen langs een spoor, die de kleinste adresseerbare eenheden voor gegevensopslag vertegenwoordigen. Een sector bevat doorgaans 512 bytes (hoewel grotere formaten steeds gebruikelijker worden).

7. Gegevensorganisatie: De gegevens worden niet op een eenvoudige sequentiële manier geschreven. Het besturingssysteem gebruikt een bestandstoewijzingstabel of een soortgelijke structuur om bij te houden waar de verschillende delen van bestanden op de schijf zijn opgeslagen. Dit maakt een efficiënt beheer van gegevens mogelijk, zelfs als deze niet aaneengesloten zijn opgeslagen.

In het kort: Gegevens worden opgeslagen als magnetisch georiënteerde domeinen op draaiende schotels. De lees-/schrijfkoppen manipuleren en interpreteren deze domeinen nauwkeurig om de informatie te schrijven en op te halen, die vervolgens door het besturingssysteem wordt georganiseerd en beheerd in bestanden en mappen. Het hele systeem is afhankelijk van nauwkeurige mechanische bewegingen en elektromagnetische interacties.