Dentro do disco rígido, os dados são gravados em discos magnéticos (em inglês platters). Estes discos são compostos de duas camadas. A primeira é chamada de substrato, e nada mais é do que um disco metálico, geralmente feito de ligas de alumínio.
     A fim de permitir o armazenamento de dados, este disco é recoberto por uma segunda camada, agora de material magnético. Os discos são montados em um eixo que por sua vez gira graças a um motor especial. Para ler e gravar dados no disco, usamos cabeças de leitura eletromagnéticas (heads em inglês) que são presas a um braço móvel (arm em inglês), o que permite o seu acesso a todo o disco. Um dispositivo especial, chamado de atuador, (actuator em inglês), coordena o movimento das cabeças de leitura. O tamanho dos discos magnéticos, determina o tamanho físico do disco rígido. Atualmente, o tamanho de disco rígido mais comum é 3,5 polegadas. Podemos encontrar também modelos de 5,25 polegadas (quase do tamanho de um drive de CD-ROM), como os modelos Quantum BigFoot, muito vendidos até pouco tempo atrás.
     Estes discos maiores, porém, são bem mais lentos e mais passíveis de problemas que seus irmãos menores. Isso se deve a vários fatores; primeiramente, sendo seus discos maiores, não se consegue os fazer girar a uma velocidade muito alta, ocasionando lentidão no acesso aos dados gravados. O problema da lentidão é agravado por mais um fator: sendo a superfície dos discos muito maior, as cabeças de leitura demoram muito mais tempo para conseguir localizar os dados, justamente devido à distância maior a ser percorrida. Outro problema é que devido ao maior esforço, o mecanismo de rotação também é mais passível de defeitos.
     Encontramos também discos de 2,5 polegadas, destinados a notebooks devido ao seu tamanho reduzido e baixo consumo de energia.