Магнитные диски состоят из цилиндров, каждый из которых содержит столько дорожек, сколько у него имеется вертикально расположенных головок. Дорожки поделены на сектора, количество которых по окружности обычно варьируется от 8 до 32 на гибких дисках и до нескольких сотен на жестких дисках. Количество головок варьируется от 1 до 16.

У дисков старого типа очень мало электронных компонентов, и они могут пере­давать лишь простой последовательный поток битов. Основная часть работы на этих дисках возлагается на контроллер. На дисках других типов, в частности дисках со встроенным интерфейсом накопителей — IDE (Integrated Drive Electronics) и с последовательным интерфейсом SATA (Serial ATA), сам привод диска содер­жит микроконтроллер, который берет на себя основную часть работы и позволяет настоящему контроллеру выдавать набор команд высокого уровня. Контроллер зачастую осуществляет кэширование дорожек, переназначение для исключения из работы сбойных блоков и многое другое.

Свойством устройства, играющим существенную роль для драйвера диска, явля­ется возможность контроллера вести одновременное позиционирование головок на нужную дорожку на двух и более приводах. Это свойство называется совмещением операций позиционирования головок. Пока контроллер и программа ожидают завершения позиционирования на одном приводе, контроллер может приступить к позиционированию головок на другом. Многие контроллеры могут также зани­маться чтением или записью данных на одном приводе, проводя позиционирование головок на одном или нескольких других дисках, но контроллер гибкого диска не может вести одновременное чтение или запись на двух приводах. (Чтение или за­пись требуют от контроллера передавать биты за микросекунды, поэтому в одной передаче задействована вся его вычислительная мощность.) Для жестких дисков со встроенными контроллерами складывается иная ситуация, и системы, имеющие более одного такого привода жесткого диска, могут работать с этими приводами одновременно, по крайней мере когда дело касается передачи данных между диском и буфером памяти контроллера. Но в одно и то же время иозможна только одна передача данных между контроллером и оперативной памятью. Возможность одно­временного осуществления двух и более операций может существенно сократить среднее время доступа к диску.

При изучении спецификации современных жестких дисков нужно иметь в виду, что геометрия, определенная и используемая программой драйвера, почти всегда отличается от физического формата. На старых дисках количество секторов на одной дорожке было одинаковым для всех цилиндров. Современные диски разбиты на зоны, и на внешних зонах секторов больше, чем на внутренних.

Для компьютеров класса PC максимальные значения трех параметров (65 535, 16 и 63), как правило, связаны с необходимостью соблюдения обратной совместимости с ограничениями, наложенными на оригинальную систему IBM PC. На этой машине для определения этих номеров использовались 16-, 4- и 6-разряд­ные поля, причем нумерация цилиндров и секторов начиналась с 1, головок — с 0. При таких параметрах и 512 байтах на сектор максимально возможная емкость диска составляла 31,5 Гбайт. Чтобы обойти это ограничение, все современные диски поддерживают логическую адресацию блоков (logical block addressing — LBA), при которой секторы диска нумеруются последовательно, начиная с нулевого, без­относительно геометрии диска.