工作原理：利用具有很高的相干性和单色性的激光束，汇集到光衍射极限的斑点（一般在1微米以下）上，使这个微光斑区域内的某种存储介质产生物理或化学变化，从而导致该微区域的某种光学性质（如折射率、反射率等）与四周介质形成较大的反衬度，从而实现信息记录/读出。

用调制激光束载入要存储的信息——模拟量或数字量，即写入过程；而用另一束激光束检测光信号，经过调制以取出信息，即读出过程。与通常的磁存储技术相比，光存储技术具有的突出优点是存储寿命长、非接触式读/写及擦、信息的载噪比高和信息位的价格低。

光盘存储技术特别适合应用于档案馆、图书馆、医院、城建、测绘、电信、证券、保险、银行、广电、气象、地震、石油、地质勘探、音像出版等领域。

高密度、高速度和多功能是近年来光盘存储技术最为明显的发展趋势。提高存储密度、加大存储容量一直是光盘存储技术的主要发展目标之一。在远场记录中，记录点的尺寸决定于聚焦光的衍射极限。聚焦光斑的直径与激光波长成正比，而与聚焦物镜的数值孔径成反比。所以要缩短记录点长度、提高存储密度，就要缩短激光波长和增大物镜的数值孔径。激光波长已经从780～830nm（近红外光，以GaAlAs半导体激光器为记录和读出光源）缩短到635～650nm（红光，以GaAllnP半导体激光器为记录和读出光源），再到405nm（蓝光，以GaN半导体激光器为记录和读出光源）；物镜的数值孔径从0.45、0.6增大到0.85；相应的存储密度也从0.25Gbit/in2增加到2.0Gbit/in²，再到10-20Gbit/in²；光盘的存储容量（Φ5"单面）从0.6GB增加到4.7GB，再到15～27GB。为了克服聚焦光的衍射极限，进一步提高光盘的存储密度、加大存储容量，近年来正在研究、发展新的光盘存储技术，如近场光学信息存储、全息光信息存储、光子多维信息存储、光-磁混合信息存储、双光束超分辨率光存储等。

传输速率被用来衡量从光盘中读取数据的速度。提高数据传输率、缩短存储时间是光盘存储技术正在发展的主要方向之一。对于光盘存储技术而言，提高数据传输率主要途径是提高光盘转速、减轻光头重量、优化寻址机构和数据处理方案。单倍速CD光驱的传输速率为1.5Mbit/s。随着技术的不断发展，光盘转速不断提高，传输速率也不断加大。市面上所出售的绝大部分为50倍速CD-ROM，采用恒定角速度（CAV）技术。单倍速DVD光盘和蓝光光盘的数据传输速率分别为10Mbit/s和36Mbit/s。光盘可以达到的最大传输速率在l00Mbit/s左右，可以与硬磁盘相当。光学头的微型化和集成化是其减小体积、降低重量、提高速度的重要途径。由于光学头的光源一般采用激光二极管（LD），光束质量需要提高，因此对光头物镜提出了更高要求。DVD一般采用球面玻璃组合透镜。而玻璃组合透镜的采用增加了光头重量，降低了其灵活性，不利于提高光盘的存储速度。采用单片非球面塑料透镜是改进光头的重要发展方向。优化寻址机构、缩短寻址时间可以有效提高数据传输率。单倍速CD光驱的平均寻道时间为400ms，而40～50倍速光驱的寻道时间为100ms以内，速度上有了很大的提高。DVD光驱的寻道时间约为30ms，蓝光光盘的可达20ms以内。数据处理方案，包括记录数据的结构、数据格式、编码纠错方法、编码运算机传输处理方法等都将直接影响数据的传输效率。采用新的编码方案及多通道或阵列方式并行读写是提高数据传输效率的有效方法。对于可录和可擦写光盘而言，记录/擦写速度也是一个关键因素。信息的写/擦速度与存储介质的敏感度密切相关，因此响应速度快、性质稳定的存储介质是可录和可擦写光盘缩短光盘存储时间的重要基础。记录激光脉冲已达到几十纳秒量级。

光盘的功能化是光盘存储技术的另一明显的发展趋势。光盘的功能从只读式（ROM），例如CD-ROM、CD-A、Video-CD（VCD）、DVD-ROM、BD-ROM等发展到可记录式（R），CD-R、DVD-R、BD-R等，再发展到可擦重写式（RW）或随机存储式（RAM），例如CD-RW、CD-RAM、DVD-RW、DVD-RAM、BD-RW等。光盘驱动器也从单一功能发展到相互兼容。