HDD)的运作基本原理是经由马达带动内部的zh-hant:槃片; zh-hans:盘片; zh-tw:碟片;（表面涂有磁性物质）高速旋转，再利用读取头写入与读取资料（电磁铁原理）。随着制造技术的进步，马达转速愈来愈高，可以加快资料存取速度，以SATA与早年的IDE大多为7200转/分的机械硬碟，SAS/SCSI的可达到15000转/分（但是10K/15K转速的硬碟噪音很大，通常用于伺服器/工作站）。另外、随着垂直写入技术的发展，硬碟容量亦愈来愈大，现时3.5吋的机械硬碟最大容量已经来到8~10TB