硬碟的磁头是用线圈缠绕在磁芯上製成的，最初的磁头是读写合一的，通过电流变化去感应信号的幅度。对于大多数计算机来说，在与硬碟交换数据的过程中，读操作远远快于写操作，而且读/写是两种不同特性的操作，这样就促使硬碟厂商开发一种读/写分离磁头。

硬碟内部结构磁头是硬碟中最昂贵的部件，也是硬碟技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬碟的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须

要同时兼顾到读/写两种特性，从而造成了硬碟设计上的局限。而MR磁头（Magnetoresistive heads），即磁阻磁头，採用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍採用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头则採用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行最佳化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的準确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁轨宽度无关，故磁轨可以做得很窄，从而提高了碟片密度，达到200MB/英寸2，而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2，这也是MR磁头被广泛套用的最主要原因。MR磁头已得到广泛套用，而採用多层结构和磁阻效应更好的材料製作的GMR磁头（Giant Magnetoresistive heads）也逐渐普及。

磁头是硬碟中对碟片进行读写工作的工具，是硬碟中最精密的部位之一。磁头是用线圈缠绕在磁芯上製成的。硬碟在工作时，磁头通过感应旋转的碟片上磁场的变化来读取数据；通过改变碟片上的磁场来写入数据。为避免磁头和碟片的磨损，在工作状态时，磁头悬浮在高速转动的碟片上方，而不与碟片直接接触，只有在电源关闭之后，磁头会自动回到在碟片上的固定位置（称为着陆区，此处碟片并不存储数据，是碟片的起始位置）。

由于磁头工作的性质，对其磁感应敏感度和精密度的要求都非常高。早先的磁头採用铁磁性物质，在磁感应敏感度上不是很理想，因此早期的硬碟单碟容量都比较低，单碟容量大则碟片上磁轨密度大，磁头感应程度不够，就无法準确读出数据。这就造成早期的硬碟容量都很有限。随着技术的发展，磁头在磁感应敏感度和精密度方面都有了长足的进步。

最初磁头是读、写功能一起的，这对磁头的製造工艺、技术都要求很高，而对于个人电脑来说，在与硬碟交换数据的过程中，读取数据远远快于写入数据，读、写操作二者的特性也完全不同，这也就导致了读、写分离的磁头，二者分别工作、各不干扰。

磁头磁化严重，消磁即可。

在1990年至1995年间，硬碟採用TFI读/写技术。TFI磁头实际上是绕线的磁芯。碟片在绕线的磁芯下通过时会在磁头上产生感应电压。TFI读磁头之所以会达到它的能力极限，是因为在提高磁灵敏度的同时，它的写能力却减弱了。

在1991年，IBM提出了它基于磁阻（MR）技术的读磁头技术――各项异性磁，磁头在和旋转的碟片相接触过程中，通过感应碟片上磁场的变化来读取数据。在硬碟中，碟片的单碟容量和磁头技术是相互制约、相互促进的。

AMR（Anisotropic Magneto Resistive）90年代中期，希捷公司推出了使用AMR磁头的硬碟。AMR磁头使用TFI磁头来完成写操作，但用薄条的磁性材料来作为读元件。在有磁场存在的情况下，薄条的电阻会随磁场而变化，进而产生很强的信号。硬碟译解由于磁场极性变化而引起的薄条电阻变化，提高了读灵敏度。AMR磁头进一步提高了面密度，而且减少了元器件数量。由于AMR薄膜的电阻变化量有一定的限度，AMR技术最大可以支持3.3GB/平方英寸的记录密度，所以AMR磁头的灵敏度也存在极限。这导致了GMR磁头的研发。

GMR磁头继承了TFI磁头和AMR磁头中採用的读/写技术。但它的读磁头对于磁碟上的磁性变化表现出更高的灵敏度。GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的：一个感测层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。GMR感测器的灵敏度比AMR磁头大3倍，所以能够提高碟片的密度和性能。

硬碟的磁头数取决于硬碟中的碟片数，碟片正反两面都存储着数据，所以一个碟片对应两个磁头才能正常工作。比如总容量80GB的硬碟，採用单碟容量80GB的碟片，那只有一张碟片，该碟片正反面都有数据，则对应两个磁头；而同样总容量120GB的硬碟，採用二张碟片，则只有三个磁头，其中一张碟片的一面没有磁头。

录音机是靠电磁感应原理工作的。这种磁头实际上是一块蹄型电磁铁，录音机在工作时，是把话筒纸盘的声音经过震动变成感应电流，在经过放大电路传输到磁头，磁头紧贴着磁带，感应电流会使磁头磁化，使其成为一块电磁铁。感应电流原来是由声音变来的，在磁头的电磁作用下，磁带上的磁粉就被不同程度地磁化了，并且是有顺序排列的。磁带在录音前必须先经过抹音（俗称洗带、消磁），以免磁带在播放时有上一次的声音信号，造成杂音。录音机上的录音磁头和放音磁头实际是同一个磁头(高档的录音机和录音卡座里，录、放音磁头是分开的)，只是连线位置不同而已。录音时，磁头和话筒（或麦克风）连线，播放时和喇叭连线。抹音头实际是一块天然磁铁(也有用超音频电流抹音的)，原理是：在录音前首先使磁带上的磁粉排列顺序一致，就这样，磁带上原有的信息就被洗去了。

磁头划碰是一种硬碟故障，在硬碟读写头和旋转的硬碟片接触时发生，在磁碟表面的介质产生永久不可恢复的损害。

磁头通常包裹在碟片表面的很薄的空气层中（1990年代中期採用薄液体层）。碟片的最上层是聚四氟乙烯类似的物质，作为润滑剂。下面是一层溅射碳。这两层保护磁层（数据存储区），防止读写头的意外接触。

磁碟读写头使用薄膜技术，材料足够坚硬，较难通过保护层划伤。磁头划碰比较可能是由于外力通过读写头，对碟片产生足够的压力，导致磁性存储层划伤。其他的污垢或碎屑，过度冲击或振动，意外掉落，能使读写头对碟片造成冲击，在这个过程中通常损坏读写头。