该文内容主要来自《鸟叔的Linux私房菜》
1、磁盘组成
磁盘由许多的圆形碟片、机械手臂、磁头与主轴马达组成。
1）圆形的碟片（主要记录数据的部分）
2）机械手臂，与在机械手臂上的磁头（可擦写碟片上的数据）；
3）主轴马达，可以转动碟片，让机械手臂的磁头在碟片上读写数据；
实际运行时，主轴马达让碟片转动，然后机械手臂可伸展让磁头在碟片上进行读写操作。另外，由于单一碟片容量有限，因此有的硬盘内部会有两个以上的碟片。
2、碟片上的数据
数据都是写入碟片上，碟片转动让机械手臂读写，因此数据写入事以圆圈转圈的方式读写。在类型碟片同心圆上面切出一个一个的小区块，这些小区块整合成一个圆形，让机器手臂的磁头去读写。这个小区块就是磁盘的最小物理存储单位，称之为扇区，同一个同心圆的扇区组合成的圆就是所谓的磁道。由于磁盘里面可能会有多个碟片，因此在所有碟片上面的同一个磁道可以组合成所谓的柱面。同心圆外圈的圆比较大，占用的面积比内圈多，所以为了合理的利用这些空间，外围的圆会具有更多的扇区。此外，外圈的扇区数量比较多，因此如果数据写入在外圈，转一圈能够读写的数据量当然比内圈还要多。因此通常数据的读写会由外圈开始往内写，这是默认方式。另外，原本的磁盘的扇区为512B，但由于硬盘容量越来越大，为了减少数据量的拆解，所以绝大部分开始使用4KB大小的扇区设计。也因为扇区的设计不同，在磁盘分区方面，MBR以及GPT另种方式，早期的分区主要以柱面为最小分区单位，现在分区通常使用扇区为最小分区单位（每个扇区都有号码）
3、传输接口
为了提升磁盘的传输速度，磁盘与主板的连接接口也经过多次改良，因此有许多不同的接口。传统的磁盘接口包括有SATA、SAS、IDE与SCSI等，若考虑外接式磁盘，那还包括USB，eSATA等。目前IDE已经被SATA替代，而SCSI则被SAS替代。
1）SATA接口
SATA连接线比较窄小，所以原本的IDE粗排线接口已被SATA所取代，SATA一条连接线只接一块硬盘。主板上面的SATA插槽数量并不是固定的，且每个插槽都有编号，在连接SATA硬盘与主板的时候，需要注意。另外SATA版本已经到了第三代，其传输速度为：SATA1.0（带宽：1.5Gbit/s 速度：150MB/s），SATA2.0（带宽：3Gbit/s 速度：300MB/s）,SATA3.0(带宽：6Gbit/s 速度：600MB/s)，当传输10位的编码是，8位为数据，2位为校验，所有带宽的计算上，为1B=10bits。另外，虽然SATA3.0理论上可以达到600MB/s的传输速度，但是由于传统硬盘其物理组成的限制，一般极限速度在150~200MB/s之间。
2）SAS接口
早期的工作站或大型电脑上面，为了读写速度和稳定性，大多使用的SCSI接口，但是SCSI接口的速度后来被SATA打败，但其还具有值得开发的功能，所以后来就有串行式SCSI（SAS）接口的发展，它比SATA快，而且连接的SAS硬盘的碟片转速与传输的速度都比SATA硬盘好。只是比较贵，又因为一般个人电脑的主板上面通常没有内置的SAS接口，得通过外接转接卡，所以一般个人电脑还是以SATA接口为主。
3）USB接口
传统的USB2.0又大约60MB/s的理论传输率，但通常在主板上面的连接口，仅有30~40MB/s的传输速度，USB2.0读写速度大约在4~10MB/s。而USB3.0读写速度大约在100MB/s.
4、固态硬盘（Solid State Disk，SSD）
传统硬盘有个致命问题，当使用驱动马达去转动碟片，会造成很严重的磁盘读取延迟，因为首先需要知道数据在哪个扇区中，然后再让马达开始转，之后再让磁头去读取正确的数据。另外，如果数据位置比较离散，读写速度就会延迟更明显。所以开始有厂商拿闪存去制作高容量设备，这些设备的连接接口也使用的SATA或SAS，外型和传统磁盘一样。为了区分机械硬盘（HDD），就称之为固态硬盘。
SSD好处在于，没有马达不需要转动，通过闪存直接读写的特性，所以不仅没数据延迟且快速外，还很省电。早期的SSD由于闪存写入次数的限制，大概能用两年，现在大概能用五、六年。
5、其他
1）缓冲存储器（缓存）
硬盘上面含有一个缓冲存储器，这个内存主要是讲硬盘内尝试用的数据缓存起来，加速系统读写性能。通常缓存越大越好，因为相比从碟片中找数据要快得多。目前主流的产品可大64MB左右的大小
2）转速
硬盘主要通过主轴马达转动碟片来读写数据，因此转速的快慢会影响性能。主流的桌面电脑硬盘为每分钟7200转，笔记本电脑则为每分钟5400转。
