SD-Speicherkarten speichern Daten mithilfe eines Flash-Speichers auf einem Halbleiterchip in der Karte. Der Flash-Speicher zeichnet Informationen auf, wenn sich elektrische Ladungen in seinen Schaltkreisen ändern. Ein ähnlicher Vorgang löscht Teile des Speichers zum Neuschreiben.
SD ist eine Abkürzung für "Secure Digital". Die Daten auf einer SD-Karte werden in einem digitalen Format gespeichert. Der Solid-State-Chip in der Plastikhülle der Karte enthält viele winzige elektrische Schaltkreise. Wenn die Karte nicht verwendet wird, behalten die Schaltkreise ihre Ladung ohne zusätzlichen Strom. Wenn eine Karte in ein aktiviertes Gerät wie eine Kamera oder ein Mobiltelefon eingelegt wird, bewegt ein kleiner elektrischer Strom vom Gerät Elektronen im Flash-Speicherchip. Die auf dem Chip gespeicherten digitalen Muster korrelieren mit den dort gespeicherten Daten. Daten werden gelöscht, wenn eine etwas höhere Spannung an die Schaltung angelegt wird. Dies ermöglicht ein Umschreiben. SD-Karten schreiben und löschen den Speicher in Blöcken oder Abschnitten. Dadurch sind sie schneller als einige andere Arten der Datenspeicherung.
SD-Karten erfüllen die gesetzlichen Anforderungen zum Speichern von Inhalten mit Urheberrechtsschutz. Urheberrechtlich geschützte Werke wie Lieder und Bücher werden mit einem Medienkennungscode geschrieben. Dieser Code wird in einem geschützten Teil des Solid-State-Speichers platziert. Das urheberrechtlich geschützte Werk kann ohne Zugriff auf diesen Medienkennungscode nicht kopiert werden. Dadurch wird verhindert, dass Daten mehrfach kopiert und ohne Erlaubnis weit verbreitet werden.