Como em um disco rígido (HD), a mídia usada em dispositivos de armazenamento magnético removível é revestida com óxido de ferro. Este óxido é um material ferromagnético, o que significa que se você expuser este material a um campo magnético, ele será magnetizado permanentemente. A mídia é chamada geralmente de disco ou cartucho. O drive usa um motor para girar a mídia em alta velocidade, e acessa (lê) as informações armazenadas usando pequenos dispositivos chamados de cabeças.
Cada cabeça tem um minúsculo eletroímã, que consiste em um núcleo de ferro encapado com um fio enrolado. O eletroímã aplica um fluxo magnético ao óxido da mídia e o óxido "lembra" para sempre deste fluxo. Durante a gravação, o sinal de dados é enviado através de um fio na forma de bobina para criar um campo magnético no núcleo. No vão entre a cabeça e a mídia, o fluxo magnético assume o formato de uma "franja". O fluxo então atravessa o vão e magnetiza o óxido da mídia. Quando os dados são lidos pelo drive, a cabeça de leitura capta a variação do campo magnético neste vão, criando um campo magnético variável no núcleo e, portanto, um sinal na bobina. Este sinal é então enviado ao computador na forma de dados binários.