以下は、ハードディスクの内部構造である。磁気ディスクにデータが書き込まれている。

磁気ディスクは、磁気ヘッドにより表面が磁化されている。磁化のパターンにより、あらゆるデータを表現している。「磁化する」とはS極、N極の属性を持たせることになる。つまり、2種類の情報しか存在していないことになる。

磁化をする上での最小単位を1区画とすると、S極かN極いずれかの属性を持つのみであり2種類の情報しか表現できないことになる。しかし2区画をまとめるとSS、SN、NS、NNの組み合わせが想定できるため4種類の情報を表現できる。さらに3区画をまとめるとSSS、SSN、SNS、SNN、NSS、NSN、NNS、NNNの8種類のパターンが存在しうる。つまり8種類の情報を区別することができる。しかし8種類では0〜9の数字（10種類）すら表現できない。実際には各種の情報を表現するために多数の区画をまとめて使用している。なお、この区画のことをビットと呼ぶ。

• 半角英数字（アルファベットの大文字、小文字、数字、記号）：8ビット（8区画）＝256種類
• 日本語（平仮名、片仮名、漢字）：16ビット（16区画）＝65536種類
• 色（フルカラー）：24ビット（24区画）＝16777216通り

以下は、CD-ROMドライブの内部構造である。CD-ROM裏面の読み取り部にレーザーをあて、反射光を読み取っている。

CD-ROMは同心円ではなく、レコードのようにうずまき状の構造になっている。CD裏面の記録面は滑らかに見えるが、実際はピットとランドという凸凹の構造になっている。くぼみをランド（上図で光があたっている場所）、でっぱっている部分をピット（下図で光があたっている場所）と呼ぶ。

レーザー光をあてると、ピットの場合は反射光が拡散する。反射光の拡散の有無により1と0を区別する。

ハードディスクの場合はS極、N極への磁化を行うため、1区画での3種類以上のデータ表現は難しかった。しかしCDの場合はでっぱりとくぼみでデータを表現するため、中程度のでっぱり、おおきなでっぱりなど、でっぱりの程度を複数設ければ、3種類以上の情報の表現も不可能ではない。しかし、でっぱりの程度を区別するということになれば、センサーの精度を向上させる必要があり、コスト増や機器の大型化につながる可能性がある。

画像は全て情報機器と情報社会のしくみ素材集より転載