光盤是用聚碳酸酯材料制成的圓片，直徑為光碟壓片120mm，厚度為1、2mm，中間有一個15mm的圓孔。在圓基片上塗了一層金屬薄膜，通常為鋁合金，這層薄膜就是CD-ROM讀取數據的地方，在鋁薄膜上再覆蓋一層塑料聚碳酸酯，用以保護裡面的數據。光盤上有許多肉眼無法分辨的凹坑(Pit)，這些凹坑深0、12微米，寬約0、6微米，它們被蝕刻在一條跨距為1、6微米的螺旋式軌道裡，相對應的道密度達到每英寸約16 光碟包裝000道。沒有凹坑的地方稱為“陸地”(Land)，它和凹坑的長度大約為0、9～3、3微米。軌道從盤內圈開始，在盤邊緣5mm處結束，全部軌道的長度大約有3英裡。
驅動器在讀取數據的時候，通過激光頭發射激光，激光經過分光鏡的折射照射到盤片表面，從光盤讀回的信息與從鋁層反射回來的低功率激光束有關，光接收器分辨出強反射光和無反射光或散射光的信息。無反射光或散反射光是凹坑引起的，而強反射光則表示該點為陸地，光接收器收集從光盤表面返回的反射光和散射光，由微處理器將這些光格式轉換成相應的數據或聲音。普通CD光盤和CD-R盤片的存儲原理基本相同，CD-R盤片的存儲材質和塗料更豐富一些。對於刻錄機而言光碟燒錄，刻錄數據其實就是在光盤上用一定波長的激光打出特定的孔，以使驅動器在讀盤時可得到正確的反射光來還原數據。CD-RW和前兩者最大的區別就是存儲材質不同，CD-RW使用一種晶狀物質，刻錄時激光頭以700攝氏左右的溫度讓一定位置上的物質變成另外一種狀態，相當於CD-R盤片的打孔，然後在抹除時通過300度左右的激光照射讓晶狀物質恢復最初狀態，一般來說這一過程可重復1000次左右，因此CD-RW盤片可做到反復刻寫。由於晶狀物質在不同狀態時的反射率有所不同，所以光頭可區別出反射光的不同狀態，達到讀取上面記錄數據的目的。CD-RW的缺點是反射率比較低，只有25%左右(普通光盤為70%左右)，一些老式的驅動器無法讀取。
從CD-ROM到僅僅可以刻盤的CD-R，最後變成可反復刻寫的CD-RW，其性能越來越強，價格卻越來越便宜，而另一種更先進的存儲方式——DVD的驅動器也已經發展到DVD+RW。可以想像，將來的光盤驅動器一定是一款“全能”的產品，不僅僅能讀取數據，還可反復刻寫光盤，光碟壓片不僅僅可處理普通光盤，還可處理DVD，甚至是更加先進的存儲介質。然而對於普通用戶來說，CD-RW已經足以應付日常需要，它的容價比高、容量大、可靠性高、速度快、兼容性好、易用性好，依舊是目前非常理想的移動存儲設備。
刻錄光盤，除了刻錄機和刻錄盤之外，一套稱手的刻錄軟件必不可少(WinXP集成了簡單的刻錄功能)。刻錄軟件的種類很多，不過功能大體相似，基本上包含：數字CD刻錄、視頻CD刻錄、音頻CD刻錄和鏡像文件刻錄四大功能。
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