Si tratta di una domanda che richiederebbe discorsi lunghi e alquanto tecnici. La registrazione di un dato qualsiasi può essere fatta utilizzando qualsiasi materiale che presenti due stati fisici stabili, controllabili dall'esterno. Elementi di memoria possono essere grani di sostanze magnetizzabili immersi in una matrice plastica (nastro, hard disc, pen o card di memoria), oppure transistor del genere MOS (metallo-ossido-semiconduttore), realizzati in altissimo numero su un microchip al silicio.

La tecnica più recente (digitale) dei dischi CD e DVD si basa sulla formazione, per fusione a caldo di sottili strati metallici tramite laser, di particolari tracce o "cicatrici". In ogni caso si tratta di realizzare, partendo da un segnale elettrico attivante come quello che proviene da un microfono, una condizione fisica o geometrica diversa da quella di originale equilibrio. Un'opportuna sonda consente nei vari casi la rilevazione di tale stato alterato e la sua ritraduzione nel segnale elettrico originale. Il ritorno alle condizioni iniziali, ossia la cancellazione dell'informazione, a meno di una scarsa stabilità nello stato alterato, deve essere effettuata intenzionalmente (per esempio, nel caso di un nastro magnetico, smagnetizzazione completa).

Per rendere il discorso più comprensibile, è utile descrivere succintamente la registrazione su nastro magnetico, tenendo presente che le alternative più moderne sopra citate si basano sempre su un principio di scrittura e lettura concettualmente non dissimile da quello descritto, salvo naturalmente la diversa fisica in gioco.

La registrazione magnetica su nastro si fa partendo da una striscia molto sottile di poliestere sulla quale è stata depositata una pellicola di materiale ferromagnetico, tipicamente polvere di ossido di ferro – Fe₂O₃ o Fe₃O₄ - oppure, per un miglior rapporto segnale/rumore, polvere di biossido di cromo (CrO₂) o polvere di una lega di ferrocromo. I grani sono dispersi in una matrice legante di natura plastica. Essi sono così piccoli - al di sotto del micron - da costituire singoli domini magnetici, vale a dire che la magnetizzazione è la stessa in tutto il volume del grano. Ciascun grano si comporta allora come un minuscolo ago di bussola magnetica.

In una pellicola smagnetizzata, i momenti magnetici dei grani si trovano orientati a caso, così da corrispondere a una magnetizzazione complessiva nulla (si segua il discorso tenendo presente la figura). Il nastro viene fatto scorrere sotto una testina di registrazione, un piccolo elettromagnete costituito da un anello di ferro dolce con avvolta una bobina di filo conduttore: quando alla bobina perviene un segnale elettrico, il nucleo di ferro genera un campo magnetico nel traferro e nei suoi pressi. Sottoposti ad esso, i momenti magnetici dei grani si allineano, in tutto o in parte, nella direzione del campo magnetico generato dalla testina. Il grado di orientamento, al variare della posizione del nastro, riflette l'intensità e la morfologia del suono da registrare.

La testina di lettura, essenzialmente identica a quella di scrittura, opera in senso inverso, ossia, scorrendo sopra una zona orientata, per effetto di induzione elettromagnetica genera lo stesso tipo di segnale che aveva prodotto la magnetizzazione e inoltre con lo stesso andamento temporale. La testina di cancellazione è fatta allo stesso modo, solo che per riportare il nastro alla smagnetizzazione occorre inviare alla bobina un forte segnale oscillante, in modo che l'intenso campo magnetico generato abbia l'effetto di disorientare completamente i domini allineati. In un registratore più economico, le prime due funzioni sono svolte da una stessa testina, ma in tal caso non è possibile monitorare il segnale del nastro se non a registrazione ultimata.