硬盘驱动器（现称硬盘）发明于20世纪50年代。它们是台式机、笔记本、服务器和大型主机中的存储设备。硬盘用磁表面来记录、存取和删除数据，其原理与磁带记录、播放、删除声音图片的原理极其类似。一个读写磁头悬在旋转磁盘上部。中央处理器会将磁头引导到所请求的数据存储扇区、新数据记录扇区。硬盘为表面覆盖氧化铁的硬性铝盘。数据存储在叫作字节集的文件内。字节内容可以是任何东西，如文本字符的ASCII代码、对软件应用的指令、数据库记录或者一张图片的像素色。硬盘容量从数百GB到1TB不等。

硬盘每分钟旋转5400—7200次（rpm），并保持不停旋转（笔记本电脑除外，只有在使用中硬盘才会旋转，以保护电池寿命）。超速硬盘在磁盘的每一条磁道上有一个单独的读写磁头，因此不费任何时间就可以将磁头定位在目标磁道上，访问目标扇区只需要磁盘转动到扇区，时间也就是几毫秒。

衡量硬盘性能的标准是数据速率和寻道时间。数据速率指硬盘每秒可向中央处理器传输的字节数。寻道时间则指从中央处理器请求文件到获取该文件首字节所花费的时间。