CD-ROM

Opprinnelse

CD-ROM er hovedsakelig benyttet til å distribuere programvare, slik som videospill og multimedia, men alle typer data kan lagres på en CD-ROM. Noen CD-er inneholder både data og lyd, hvor sistnevnte kan avspilles på en vanlig CD spiller, mens dataene lagret på CD-ROMen kun kan aksesseres av en datamaskin.
Selv om mange benytter forkortelsen med små bokstaver, er riktig presentasjon i store bokstaver med bindestrek mellom CD og ROM. Da teknologien ble introdusert, hadde den langt større lagringskapasitet enn datidens harddisker hadde. Dette er nå motsatt, og harddisker har langt større lagringskapasitet enn CD-er, DVD-er og Blu-ray disker, selv om noen eksperimentelle arvtagere slik som HVD kan ha både mere plass og høyere hastighet enn dagens største harddisker.

Media

CD-ROM plater er identiske i utseende som lyd-CD-er, og data lagres og hentes på samme måte. De er laget fra en 1,2 mm tykk plate av polykarbonat (plast), med et tynt lag av aluminium for å skape en reflektiv overflate. Den vanligste størrelsen på en CD-ROM plate er 120 mm i diameter, men en mindre Mini CD standard med en diameter på 80 mm eksisterer også. I tillegg fins ustandardiserte størrelser og former, slik som digitale visittkort.
Data blir lagret på platen som en serie mikroskopiske daler. En laser rettes mot den reflektive overflaten for å lese av mønstret av 'topper' og 'daler'. Siden dybden er cirka en fjerdedel til en sjettedel av bølgelengden til laseren som brukes for å lese platen, blir den reflekterte Lysstrålens fase forskyvd i forhold til den innkommende strålen, noe som skaper destruktiv interferens og reduserer intensiteten til strålen. Dette mønstret av endret intensitet blir konvertert til binære data.

Standard

Flere formater benyttes for data lagret på CD-er, kjent som «Regnbuebøkene» (engelsk «Rainbow Books»). Disse utgjør den originale Red Book audio CD-standarden, White Book og Yellow Book. ISO/IEC 10149 / ECMA-130 standarden gir en utførlig beskrivelse av fysikken og den fysiske CD-ROMen, og kan lastes ned fra ISO.
ISO 9660 definerer standarden for filsystem på en CD-ROM, men vil bli erstattet av standarden ISO 13490 som også støtter CD-R og multisesjon. UDF utvider ISO 13346 standarden, og ble utviklet for WORM og omskrivbare plater slik som CD-R og CD-RW, og ble først benyttet for DVD. Standarden for oppstartsbare CD-er, som gjør det mulig for en CD-ROM å emulere en harddisk eller en diskett kalles «El Torito».
CD-ROM spillere rangeres etter en hastighetsfaktor basert på musikk-CD-er. 1x gir en dataoverføringshastighet på 150 KiB/s. 12x enheter var normalt i begynnelsen av 1997. Utover denne hastigheten oppstår det problemer med vibrasjoner og varme. Problemet med vibrasjoner oppstår på grunn av begrensninger innenfor oppnåbar symmetri og styrke i masseproduserte media, og har ført til at det ikke har vært store endringer i oppnåbar hastighet siden 90-tallet. Dagens enheter oppnår mellom 24x og 52x, men produserer mye støy på grunn av vibrasjoner fra platen, spindelmotoren i seg selv, og luftstøy. Noen fysisk skadde eller dårlig produserte plater kan også sprekke eller knuses helt når små sprekker utvider seg katastrofalt mens platen spinner i en hastighet på mellom 10 000 til 13 000 omdreininger per minutt. 
Andre metoder for å øke lesehastigheten enn å øke hastigheten til platen ble forsøkt, slik som flere laserhoder, noe som økte hastigheten opp til 72x (med 10x normal rotasjonshastighet på platen), men sammen med andre teknologier som 90-99 minutters media ble de raskt erstattet med DVDROM enheter.

CD-ROM formatet

En CD-ROM sektor består av 2352 byte, inndelt i 98 24-byte rammer. I motsetning til en lyd-CD kan ikke en CD-ROM stole på at feil kan skjules via interpolasjon, og krever dermed en høyere grad av feilretting av de leste dataene. For å øke graden av nøyaktighet har CD-ROMer et tredje lag med Reed-Solomon feilkorreksjon. En Mode-1 CD-ROM, som har alle tre lagene med feilkorreksjon, inneholder netto 2048 bytes av de tilgjengelige 2352 bytes per sektor. I en Mode-2 CD-ROM, som hovedsakelig benyttes for videofiler, er det 2336 bytes tilgjengelig per sektor for brukerdata. 
En 1x hastighets CD spiller avleser 75 sammenhengende sektorer per sekund.

Produksjon

Forhåndspressede CD-ROMer blir masseprodusert ved at en masterplate av glass lages, og benyttes til å lage speilkopier, som deretter brukes til å presse mange kopier av den ferdige platen. Skrivbare CD-er (CD-R) og omskrivbare plater (CD-RW) lages ved hjelp av en annen metode, hvor data blir lagret på platen ved at en laser endrer egenskapene til en fargefilm eller et annet materiale innbakt i platen.

CD-ROM enheter

CD-ROM plater blir lest av CD-ROM enheter. En CD-ROM enhet kan være koblet til en datamaskin via et IDE, SCSI, SATA eller USB grensesnitt, eller et proprietært grensesnitt, slik som Panasonic CD interface. Så nært som alle moderne CD-ROM enheter kan også avspille lyd-CD-er så vel som Video CD-er med riktig programvare.
CD-ROM leser kan noen ganger være et feiluttrykk for nyere enheter som også er i stand til å lese og skrive DVD-er, arvtageren til CD-en som nå er standard for optiske enheter i datamaskiner.

Laser og optikk

CD-ROM enheter benytter en nær-infrarød 780 nanometer laser diode. Laserstrålen rettes mot platen ved hjelp av en opto-elektronisk modul, som deretter ser om strålen blir reflektert eller spredt.

Problemer med opphavsrett

Plateselskapene har tidligere forsøkt å forhindre at lyd-CD-er kan avspilles på CD-ROM enheter for å hindre at musikken blir kopiert. Dette blir gjort ved å introdusere feil i platen som forvirrer CD-ROM enheter, men som CD spillere kan kompensere for. Forbrukervernsorganisasjoner krevde i 2001 at plateselskapene skulle merke CD-er som ikke samsvarer med standarden Compact Disc Digital Audio, slik at forbrukerne ble informert om hvilke plater som ikke ga dem full rettighet til å benytte innholdet.
I 2005 ble Sony kritisert når en av deres kopibeskyttelser kjent som Extended Copy Protection ble benyttet på deres CD-er, og som automatisk og i det skjulte installerte et kopieringsbeskyttelsesprogram på brukerens datamaskin.
Programvaredistributører, og spesielt spilldistributører, benytter ofte forskjellige metoder for kopibeskyttelse for å forhindre at deres programvare kan kopieres til andre media enn deres originale CD-ROM plate. Her blir beskyttelsen ofte implementert både i platen og i programvaren. CD-ROMen kan inneholde svake sektorer som gjør det vanskelig å kopiere platen, og tilleggsdata som kan være vanskelig eller umulig å kopiere til en CD-R eller en avbildning av platen. Programvaren sjekker hver gang den kjøres at den originale platen, og ikke en kopi, ligger i datamaskinens CD-ROM enhet. 
Produsenter av CD brennere (CD-R eller CD-RW) blir oppfordret av plateindustrien til å introdusere en unik kode til alle enheter de produserer, som blir skrevet til alle plater som enheten lager.