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ディスクストレージ（ドライブストレージとも呼ばれる）は、回転ディスクをベースとしたデータ記憶方式です。記録には、ディスク表面層への様々な電子的、磁気的、光学的、または機械的な変化が用いられます。ディスクドライブは、このような記憶方式を実現する装置です。代表的なものとしては、1枚以上の取り外し不可能な硬質プラッタを内蔵したハードディスクドライブ（HDD）、フロッピーディスクドライブ（FDD）とその取り外し可能なフロッピーディスク、そして様々な光ディスクドライブ（ODD）とその関連光ディスクメディアが挙げられます。
（「disk」と「disc」という綴りは、商標によってどちらか一方の使用が禁じられている場合（例：Compact Discのロゴ）を除き、互換的に使用されます。特定の綴りの選択は、多くの場合、歴史的な経緯によるものであり、例えばIBMは1956年に「 IBM 350ディスクストレージユニット」で「disc 」という綴りを使い始めました。）
音声情報は当初、アナログ方式で記録されていました（「録音と再生」を参照）。同様に、最初のビデオディスクもアナログ記録方式を採用していました。音楽業界では、アナログ記録はほぼデジタル光技術に取って代わられ、データは光情報とともにデジタル形式で記録されるようになりました。
最初の商用デジタルディスクストレージデバイスは、 1956年にIBM 305 RAMACコンピューティングシステムの一部として出荷されたIBM 350でした。ランダムアクセス、低密度のディスクストレージは、磁気テープを使用したテープドライブによって提供されていた、すでに使用されていたシーケンシャルアクセス、高密度ストレージを補完するために開発されました。ディスクストレージ技術の活発なイノベーションと、テープストレージのそれほど活発ではないイノベーションが相まって、ディスクストレージとテープストレージのテラバイトあたりの取得コストの差は縮小しましたが、電力と管理を含めたディスク上のデータの総所有コストは、テープよりも依然として高くなっています。[ 1 ]
ディスクストレージは現在、コンピュータのストレージだけでなく、オーディオCDやビデオディスク（VCD、DVD、Blu-ray）などの民生用電子機器のストレージにも使用されています。
現代のディスク上のデータは、通常セクターと呼ばれる固定長のブロックに格納され、その長さは数百バイトから数千バイトまで様々です。ディスクドライブの総容量は、ディスク面の数×1面あたりのブロック数×1ブロックあたりのバイト数で計算されます。一部の旧型IBM CKDドライブでは、データはレコードと呼ばれる可変長のブロックを持つ磁気ディスクに格納されていました。レコードの長さは、ディスク上およびディスク間で変化する可能性がありました。ブロック間の必要なギャップのため、レコードの長さが短くなると容量は減少しました。
デジタルディスクドライブはブロック記憶装置です。各ディスクは論理ブロック（セクターの集合）に分割されます。ブロックは論理ブロックアドレス（LBA）を使用してアドレス指定されます。ディスクへの読み書きはブロック単位で行われます。
当初、ディスク容量はかなり少なかったが、いくつかの方法で改善されてきた。機械設計と製造技術の進歩により、より小型で高精度なヘッドが実現し、各ディスクに記録できるトラック数が増加した。また、データ圧縮技術の進歩により、各セクターに記録できる情報量も増加した。
ドライブはデータをシリンダ、ヘッド、セクタに格納します。セクタはハードディスクドライブに格納できる最小のデータサイズであり、各ファイルには多数のセクタが割り当てられます。CD内の最小単位はフレームと呼ばれ、33バイトで構成され、6つの完全な16ビットステレオサンプル（2バイト×2チャンネル×6サンプル＝24バイト）が含まれています。残りの9バイトは、8バイトのCIRCエラー訂正バイトと、制御および表示に使用される1バイトのサブコードで構成されています。
情報はコンピュータプロセッサからBIOSに送られ、データ転送を制御するチップに入力されます。その後、マルチワイヤコネクタを介してハードドライブに送信されます。データがドライブの回路基板に受信されると、個々のドライブがディスク自体に保存できる形式に変換および圧縮されます。次に、データはドライブへのアクセスを制御する回路基板上のチップに渡されます。ドライブは、内部ディスクの片面に保存されるデータのセクターに分割されます。内部に2つのディスクを持つHDDは、通常、4つの表面すべてにデータを保存します。
ドライブ上のハードウェアは、アクチュエータアームが該当するトラックへ移動すべき位置を指示し、圧縮された情報はヘッドに送られます。ヘッドは、ドライブ上の各バイトの物理的特性（例えば、光学的または磁気的特性）を変化させることで、情報を保存します。ファイルは直線的に保存されるのではなく、最速で取り出せるように最適な方法で保存されます。
ドライブ内部では、機械的に2つの異なる動きが発生しています。1つは、デバイス内部のディスクの回転です。もう1つは、ヘッドがトラック間を移動する際に、ディスク上を左右に動く動きです。
ディスクの回転方法には2種類あります。
ディスクストレージデバイスでは、トラックの位置決めも2つの異なる方法を採用しています。コンピュータデータを格納することを目的としたストレージデバイス（HDD、FDD、Iomega Zipドライブなど）は、同心円状のトラックを使用してデータを格納します。シーケンシャルな読み書き操作中、ドライブがトラック内のすべてのセクターにアクセスした後、ヘッドを次のトラックに移動させます。これにより、デバイスとコンピュータ間のデータフローに一時的な遅延が発生します。一方、光オーディオディスクやビデオディスクは、ディスクの最も内側の点から始まり、外縁に向かって連続的に流れる単一の螺旋状トラックを使用します。データの読み書き時には、トラックを切り替えるためにデータフローを停止する必要はありません。これは、外縁から始まり中心に向かって螺旋状に巻かれていくビニールレコードに似ています。
ディスクドライブインターフェースは、システム全体とディスクドライブ自体との間の通信メカニズム／プロトコルです。デスクトップコンピュータやモバイルコンピュータ向けのストレージデバイスは、一般的にATA（PATA）およびSATAインターフェースを使用します。エンタープライズシステムやハイエンドストレージデバイスは、SATAに加えて、SCSI、SAS、FCインターフェースも使用します。