硬盘是采用磁介质进行数据存储的。在硬盘的盘片表面都涂有磁性介质，这些磁性介质被划分成磁道，在每个磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁的方向，使每个小磁铁都可以用来存储数据。
硬盘驱动器加电正常工作后，利用电路板中的单片机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片的启停着陆区，该区域不存放任何数据，磁头在此区域启停不存在损伤数据的问题。初始化完成后主轴电机将启动并高速旋转，而装载磁头的小车机构将会移动，将磁头置于盘片表面的0磁道上方，处于等待指令的启动状态。当硬盘的接口电路接收到计算机系统传来的指令信号后，将通过前置放大控制电路，驱动硬盘磁头的音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对以磁性介质形式表示的盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给计算机系统完成指令操作。而硬盘断电后，在反力矩弹簧的作用下浮动的磁头会返回并驻留在启停着陆区。这便是硬盘的整个工作过程。
概括地说，硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换为不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些电脉冲信号转变为电脑可以使用的数据，而写的操作正好与此相反。
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