Na rozdiel od diskových zariadení, ako napríkladdisketa,pevný disk,Zip mechanika a podobne nie sú dáta ukladané do sústredných kružníc, ale do jednej dlhej špirály podobne ako na gramofónovej platni. Záznam na CD-ROM disku je jednostranný, dĺžka celej špirály je okolo 6 km a hustota uložených dát je konštantná.
Dáta sa zaznamenávajú do sektorov, ktoré majú veľkosť 2352 bajtov. Dáta môžu byť zaznamenané troma spôsobmi:
- Mode 1, má 2048 užitočných B/sektor (štandard), MSCDEX v MS DOSe podporuje len 2048 B
- Mode 2, 2336 B/sektor
- Audio, 2352 B/sektor
Sektor sa skladá z 98 rámcov. Každý rámec začína 24 synchronizačnými bitmi a potom nasledujú 2 bloky s dvanástimi používateľskými bajtami a 4mi bajtami CRC korekcie. Každý bajt začína trojicou spojovacích nulových bitov a 14-bitovým kódom bajtu. Pri zakódovaní nesmú byť dve jednotky vedľa seba. Aby to nenastalo, pri spájaní bajtov sú preložené tromi spojovacmi nulovými bitmi. Každá sekunda záznamu obsahuje 75 sektorov.
Dejiny CD-ROM siahajú do roku1970 k firme RCA, ktorá vyvinula obojstranný video disk s priemerom 30,5 cm so spôsobom zápisu a čítania založeným na optike a odrazu lasera. Vzhľadom na vysokú cenu a malú odolnosť sa tento disk veľmi neujal. Veľa firiem vyvíjalo podobné riešenia, situácia sa zmenila v roku1980, kedy firmyPhilips aSony uzavreli dohodu o spoločnom štandarde. Prvé CD bolo vyrobené v auguste1982 vHannoveri v prvej továrni na výrobu lisovaných CD, bola na ňom zaznamenaná Alpská symfónia Richarda Straussa. Masová výroba bola spustená17. augusta 1982. Nasledovalo použitie na uloženie dát, rýchlosť mechaník sa označuje násobkom rýchlosti pôvodných audio CD, dnes obyčajne 52x.