Dáta na kompaktných diskoch sú uložené vo forme '1' a '0' reprezentovaných mikroskopickými plôškami - pity a landy (pits and lands) - vtlačenými do polykarbonátovej vrstvy. Pity sú jamky (hĺbky cca 125nm, šírky 500nm a dĺžky 850-3500nm), landy sú rovné plochy. Tieto plôšky sú usporiadané do špirály smerujúcej od stredu ku kraju CD. Disk je ďalej pokrytý reflexnou vrstvou (najčastejšie striebornou).

Dáta na CD-ROMoch sú vlisované do polykarbonátovej vrstvy od výroby. Aby však bolo možné na disky zapisovať aj užívateľské dáta, boli vyvinuté CD-R (Recordable - 'nahrávacie') - na zápis; na zapisovanie je potrebné použiť CD-napaľovaciu mechaniku. CD-R má od výroby vlisovanú len špirálovistú vodiacu stopu, na ktorej je nanesené špeciálne farbivo (tzv. Dye). Pri zápise laserový lúč v napaľovacej mechanike mení vlastnosti tohto farbiva, pričom vzniknuté plôšky sa správajú ako pity a landy. CD-RW (Rewritable - prepisovacie) je založené na podobnom princípe, až na to, že použitá chemikália má rôzne vlastnosti pri rôznych teplotách - pri jednej kryštalizuje a vytvára pity a landy, pri inej sa stáva amorfnou, čiže pity a landy ruší. Týmto zabezpečuje možnosť prepisovania dát na CD.

CD-mechanika sa skladá z motorčeka, ktorý otáča diskom, lasera a sústavy šošoviek a z mechanizmu na sledovanie stopy CD (na ňom je upevnená laserová sústava). Motorček roztočí CD na cca 200 otáčok/min pre rýchlosť 1x, t.j. pri dnešných 52x mechanikách je to vyše 10 000 otáčok/min. Laser (s vlnovou dĺžkou 780nm, pohybuje sa od stredu CD ku kraju - čím bližšie je ku kraju, tým pomalšie motorček rotuje CD, aby dáta boli čítané konštantnou rýchlosťou) je vysielaný k dátovej stope - landy odrážajú svetlo rovnomerne na snímač, pity (z čítacej strany sa javí ako vypuklina) odrážajú laser mimo snímanej plochy. Pri CD-R pity v skutočnosti neexistujú, sú to len plôšky, na ktorých sa svetlo lasera pohltí - výsledok je ale rovnaký. Elektronika CD-mechaniky a jej firmware potom svetelné impulzy preloží na dáta.

DVD funguje na rovnakom princípe ako CD, len dokáže pojať väčšie množstvo dát, lebo sa používa technológia, ktorou je možné ešte zmenšiť a zhustiť pity a landy, ako aj technológia, ktorou je možné vylisovať aj čítať (DVD-mechanikou) pity a landy vo viacerých vrstvách nad sebou. Viac o rozdelení a parametroch DVD v časti Charakteristiky výkonu.