Spesso erroneamente considerati la memoria di un computer, i dischi rigidi sono in realtà dispositivi di memorizzazione ad alta capacità, su cui trovano posto il sistema operativo, i programmi e tutti i file che costituiscono i dati delle elaborazioni effettuate.
Nascono dall'evoluzione dei più elementari floppy disk, dai quali si differenziano per il fatto di non essere normalmente rimovibili e perché sono costituiti da supporti rigidi.
Tuttavia in concetto di base rimane lo stesso : il supporto viene letto e scritto da testine in movimento in grado di rilevare e modificare il campo magnetico presente in corrispondenza di ogni particella della sostanza ossido-magnetica che lo ricopre.

STRUTTURA DI UN DISCO RIGIDO

Esternamente, un disco rigido si presenta come un involucro metallico di dimensioni contenute.
Il lato inferiore ospita una scheda contenente i circuiti di controllo del motorino interno e delle testine, oltre alla logica integrata di decodifica delle informazioni. Saldati su questa scheda si trovano diversi connettori, i cui punti di accesso sono posti su una delle facce laterali corte del dispositivo. Tutte le parti meccaniche trovano posto all'interno di questo contenitore, che ha la funzione di ripararle dalla polvere di un ambiente isolato. Questo accorgimento è necessario perché la struttura della sostanza magnetica posta sui supporti è tale che ogni minimo granello di polvere risulta più grande delle particelle della stessa, pertanto ogni minima contaminazione causerebbe l'impossibilità di leggere o scrivere la porzione di disco su cui si verifica.
All'interno dell'involucro trovano posto, oltre al motorino di funzionamento, i piatti rigidi a forma di disco che costituiscono il supporto vero e proprio e le testine che si occupano della lettura e della scrittura delle informazioni. Queste ultime sono due per ogni piatto del supporto e sono montate su un braccio meccanico, detto attuatore, che si occupa del loro movimento.  
Anche se normalmente si parla di disco rigido al singolare, in realtà nell'involucro metallico si trovano più piatti discoidali a doppia faccia, su ciascuna delle quali opera una testina magnetica. Durante il funzionamento, le testine non toccano mai la delicatissima superficie dei dischi per evitare di rigarla e quindi rendere il disco stesso inutilizzabile.

Struttura logica di un disco rigido

La struttura logica di un disco rigido indica in che maniera vengono suddivise e memorizzate le informazioni tra i vari piatti che costituiscono il supporto. I dischi rigidi, infatti, sono dispositivi che consentono un accesso casuale alle informazioni, contrariamente al caso dei nastri magnetici, che furono il primo sistema di memorizzazione di massa dei computer e che consentivano normalmente solo un accesso sequenziale alle stesse.
Ogni piatto è suddiviso in tracce, partendo dal centro verso l'esterno. Ogni traccia, a sua volta, è suddivisa in settori, in numero variabile in base alla posizione della traccia stessa: le tracce più esterne hanno un numero di settori maggiore di quelle interne.
Le tracce, infine, sono raggruppate in cilindri ( o cluster). In pratica, ogni cluster è suddiviso su tutti i piatti del supporto di memorizzazione.
Il settore è la minima entità direttamente gestibile dalle testine del disco.
E' molto importante questo concetto, in quanto in base alle caratteristiche dei file che vi vengono registrati dipende una quantità maggiore o minore di spazio sprecato che si viene a creare durante l'utilizzo.
I settori del disco hanno una ben determinata dimensione fissa. I file, invece, presentano dimensioni molto diverse tra loro, ed è molto difficile che le dimensioni di un determinato file siano esattamente un multiplo di tale valore.