Hard disk: supporto e testina
Le testine di lettura/scrittura in un dispositivo d'archiviazione magnetica sono pezzi di materiale conduttore a forma di U, con i finali della U situati direttamente sopra (o accanto) alla superficie del supporto di archiviazione dati. La testina a forma di U è avvolta con bobine di filo condutture, attraverso le quali può scorrere la corrente elettrica (guardate la figura sotto).
Facendo passare corrente elettrica attraverso queste bobine si genera un campo magnetico sulla testina del disco. In altre parole le testine sono elettromagneti la cui polarità può cambiare rapidamente.
Il disco o nastro che costituisce l'odierno supporto di memorizzazione è basato su qualche forma di substrato (come il mylar, o polietilene tereftalato, per i floppy oppure l'alluminio o il vetro per gli hard disk) sul quale è stato depositato uno strato di materiale magnetizzabile. Questo materiale solitamente è una forma di ossido di ferro con l'aggiunta di vari elementi. Ogni singola particella magnetica sul supporto ha il proprio campo magnetico. Quando un supporto è vuoto le polarità di questi campi magnetici sono normalmente in uno stato di disordine casuale. Poiché i campi delle singole particelle puntano in direzioni casuali, ogni piccolo campo magnetico è cancellato da uno che punta nella direzione opposta; l'effetto cumulativo è una superficie senza un osservabile campo di polarizzazione. In presenza di molti campi orientati in modo causale, l'effetto netto è un campo unificato o polarità non osservabile.
Quando la testina di lettura/scrittura del disco genera un campo magnetico (cioè quando si scrive su un disco), quest'ultimo "salta" lo spazio tra i finali della forma a U. Un campo magnetico passa attraverso un conduttore più facilmente che attraverso l'aria, quindi il campo magnetico generato dalla testina "sceglierà" di usare il supporto per passare da un'estremità all'altra della testina. In questo modo si polarizzano le particelle magnetiche attraversate, che si allineano con il campo. La polarità del campo o direzione – e perciò la polarità del campo indotto nel supporto magnetico – è basata sulla direzione del flusso di corrente elettrica attraverso le bobine, quindi un cambiamento nella direzione del flusso di corrente produce un mutamento nella direzione di un campo magnetico.