光盘记录原理是通过激光束在光盘记录表面留下储存信息，光盘记录信息的形式主要有两种：第一种、利用特殊介质在光盘刻录过程中形成物理或化学反应，在光盘表面留下不可消除的信息，这些信息在光盘表现形式为物理变化，即不可还原的，此类方法刻录的光盘称为只读光盘，用户无法擦除上面的信息重新刻录。正常用户看到的光盘表面是非常光滑的，但是在光盘的反光层上，则是凹凸不平的坑，像月球表面一样，肉眼看是光亮的表面，但实际上却充满陨石坑。
当碟机在读取光盘时，碰到的这些坑坑洼洼就会反射回不同的信息。第二种、利用激光在光盘的磁性薄膜上形成热磁效应，在读取光盘信息时，碟机通过反射强弱来识别光盘的信息，此类光盘因没有在光盘表面留下物理痕迹，因此可以利用光盘刻录软件重新更改或删除光盘上的热磁效应，这类光盘称之为可读写光盘。可读写光盘不会像只读光盘一样有凹凸不平的坑，因为读写光盘的信息读取是在反射层上，通过反射层读取不同的信息。无论是只读光盘还是读写光盘，在计算机原理中都是通过介质读取光盘上记录的“0”和“1”，因为计算机只能读懂0跟1。计算机实际上是由数字电路组成的，而在数字电路中，0跟1分别表示两种不同的状态，因此计算机只能识别0跟1。所以，光盘上面记录的信息其实都是大量的0跟1而已。
明亮如镜的光盘是用极薄的铝质或金质音膜加上聚氯乙烯塑料保护层制作而成的。与软盘和硬盘一样，光盘也能以二进制数据(由“0”和“1”组成的数据模式)的形式存储文件和音乐信息。要在光盘上存储数据，首先必须借助电脑将数据转换成二进制，然后用激光将数据模式灼刻在扁平的、具有反射能力的盘片上。激光在盘片上刻出的小坑代表“1”，空白处代表“0”。 在从光盘上读取数据的时候，定向光束(激光)在光盘的表面上迅速移动。从光盘上读取数据的电脑或激光唱机会观察激光经过的每一个点，以确定它是否反射激光。如果它不反射激光(那里有一个小坑)，那么电脑就知道它代表一个“1”。如果激光被反射回来，电脑就知道这个点是一个“0”。然后，这些成千上万、或者数以百万计的“ l”和“0”又被电脑或激光唱机恢复成音乐、文件或程序。
最常见的普通光盘的工作原理是用镭射光读取盘片上的不同凹坑（PIT&LAND），由于反射的角度与时间不同，判断0或1的数据。CD－R（一次写入多次读取）是在普通的CD盘片中加了一层染色层，光盘刻录机的镭射头所发出的光束强度可以随时变化，这样就能改变碟片染料层的状态。镭射光根据数据的不同，在空白的CD盘片上烧出可供读取的的反光点，数据也就被记录。CD－RW（多次写入多次读取）的原理与CD－R基本相同，只是染色层变成可改写的，不象CD－R用烧制这种破坏性办法。利用染料层的结晶/非结晶过程是一可逆反应，实现碟片内的资料可以反复擦写。但是由于染色层是相变的，它的反光讯号只有普通CD的20％，所以CD－RW不是什么CD－ROM驱动器都可以读的，不过将来的CD－ROM驱动器肯定可以读取CD－RW盘片。每台CD-R/RW都内建有缓存区（CacheBuffer），是作为将资料写入光碟的暂存区。它的主要作用是在刻录机将资料刻入碟片前，先把资料暂存在缓存区中，再从缓存区中将资料稳定地刻入光碟中。使用缓存区可以避免资料流程的不稳定性（如暂存器欠载），并提高刻录质量。缓存区的大小是衡量刻录机性能的重要参数之一，缓存区越大，刻录的失败率就越小。
