Optisko disku veido vairāku materiālu slāņveida struktūra. Diska apakšēja virsma sastāv no caurspīdīga polikarbonāta slāņa pamatnes, virs kuras atrodas plāns slānis informācijas ierakstīšanai un glabāšanai. Tālāk seko gaismu atstarojošs slānis krītošā lāzera stara atstarošanai, kurš tiek pārklāts ar aizsargslāni. Optiskā diska virsējā puse paredzēta diska apdrukai ar tekstu vai attēliem.
Diska slāņveida struktūra.
Kopīgais visu mūsdienu disku formātiem ir tas, ka dati ir ierakstīti ciparu formātā kā binārā koda “1” un “0”. Lielāku diska ietilpību var nodrošināt, diska reljefā veidojot mazākas struktūras. Rezultātā tiek palielināts informāciju saturošo elementu skaits, ko var izvietot 120 mm diametra optiskā diska virsmas laukumā. Informācijas nolasīšana tiek veikta, ar nelielas jaudas lāzera starojumu skenējot diska virsmu. Atkarībā no diska optiskajām īpašībām starojums tiek vai nu atstarots atpakaļ, vai arī izkliedēts. Fotodetektorā tiek reģistrēts atpakaļ atstarotais signāls (vai tā neesamība), ko pārveido elektriskajā signālā un novada uz pārējām datora komponentēm.
Tikai nolasāmajos (ROM) diskos informācija tiek glabāta alumīnija slānī izveidotā mikroskopisku bedrīšu un līdzenumu spirālveida struktūrā, kas tiek iespiesta rūpnīcā. Struktūras līdzenās vietas lāzera starojumu atstaro atpakaļ un tiek reģistrētas detektorā. No bedrīšu virsmām atstarotajam signālam notiek destruktīva interference, un signāls detektorā neparādās.
Ierakstāmo (R) disku polikarbonāta slānī ir iestrādāti spirālveida celiņi ar viļņveida struktūru, kas paredzēti lāzerdiodes starojuma un diska rotācijas ātruma kontrolēšanai. Šajā struktūrā papildus ir iekodēta diska ražotāja, tipa, ietilpības un cita veida informācija. Lietotāja datu ieraksta laikā paaugstinātas jaudas lāzerdiodes starojums tiek fokusēts un absorbēts fotojutīgā organiskās krāsvielas slānī. Vietās, kurās lāzers ir trāpījis, materiāls tiek modificēts, bet starojuma neskartās vietas saglabā savas sākotnējās īpašības. Informācijas nolasīšanas laikā tiek izmantots mazākas jaudas lāzera starojums. Diska pozīcijām, kurās krāsviela nav modificēta, starojums tiek cauri, tādējādi tas var atstaroties no virsējā slāņa un tikt reģistrēts detektorā. Diskā “iededzinātās” vietas nolasošo starojumu izkliedē, tādējādi signāls detektorā nepienāk. Ierakstošā starojuma radītās izmaiņas krāsvielā ir paliekošas, tādēļ šādu disku var ierakstīt tikai vienreiz, bet nolasīt daudzas reizes.
Vairākkārt ierakstāmo (RW) disku optisko vidi veido metālu sakausējums, kurā ar lāzera starojumu ir iespējams panākt kristālisku vai amorfu fāžu veidošanu, kas attiecīgi diska nolasīšanas laikā starojumu atstaro vai nu labāk, vai sliktāk. Informāciju no šāda diska iespējams izdzēst, ja ar atbilstošas jaudas starojumu fotojutīgais slānis tiek uzkarsēts, tādējādi atjaunojot materiāla struktūru sākotnējā fāzē.
