En una unidad SSD la información se escribe en celdas semiconductoras. Estas celdas mantienen su estado incluso si no hay suministro de energía (el principio de la memoria flash). Una celda de memoria solo tiene dos estados: cargada o descargada. Este método se denomina Single Level Cell (SLC) y se emplea sobre todo en unidades industriales SSD muy caras. Dado que una celda equivale a un bit, está claro cuántas celdas de este tipo son necesarias para alcanzar un gigabyte (1 GB): 109 = mil millones de celdas de memoria (valor exacto: 230 =1 073 741 824). Una sola letra en el código ASCII ya requiere ocho bits, así que ya puedes imaginar cuánto espacio de almacenamiento es necesario para un documento de texto o imágenes.
No obstante, también es posible aumentar la densidad de almacenamiento de cada celda para que pueda almacenar más de 1 bit. Este tipo de almacenamiento se llama Multi Level Cell (MLC) y permite 2 bits por celda. De esta forma, se reduce el espacio físico de almacenamiento y, con él, los costes. La desventaja es el número inferior de ciclos de escritura. Otro tipo de almacenamiento es el Triple Level Cell (TLC), con el que los costes de fabricación disminuyen nuevamente.
Los semiconductores tienen una durabilidad limitada. Para contrarrestarla, las unidades SSD cuentan con un controlador interno que detecta las celdas de memoria desgastadas. El llamado Bad Block Management marca como erróneos los bloques de celdas cuyas celdas muestran riesgo de fallo y las reemplaza por celdas de una reserva. Según el modelo SSD, dicha reserva supone entre un 2 y un 7 % de la capacidad de almacenamiento total e incrementa la durabilidad de una unidad SSD considerablemente.
Tampoco podemos olvidar el tipo de disco duro híbrido (conocido como HHD), que combina características de los discos duros HDD y de las unidades SSD. La memoria flash rápida de la unidad SSD puede incrementar la velocidad general del híbrido respecto a un disco duro HDD normal. Sin embargo, no llega a competir con las excepcionales unidades SSD.