A mágneses adattárolás elve a mágnesezhető anyagokban lévő elemi mágnesek adott irányba való beállításán alapul. Ennek eszköze egy elektromágnes, amely egyszerűen fogalmazva egy vasmag köré tekercselt huzalból áll. Ha a tekercsen áram folyik, körülötte mágneses tér érzékelhető. A vasmag összegyűjti az erővonalakat. Ha ezen a vasmagon egy rést hagyunk, akkor az erővonalak a levegőn keresztül záródnak. Ha viszont a légrés közelébe mágnesezhető anyagot teszünk, akkor a mágneses erővonalak ezen keresztül fognak záródni, és a kis elemi mágnesek északi-déli pólusai az áram irányának megfelelően állnak be. Az áram irányát megfelelően váltakoztatva, az elemi mágnesek szintén váltakozó irányával reprezentálhatók a jelek. Az elemi mágnesek megtartják a kialakult irányukat, ezt remanens mágnes anyagszerkezeti változásnak nevezzük.
Megjegyzendő, hogy ezt az elvet felhasználva alkották meg a hangrögzítésre használatos magnetofont, vagy a képrögzítésre a videómagnót. Ezek analóg jeleket rögzítettek, azaz a jel nagyságával arányos mágneses változást hoztak létre az adathordozón. A számítástechnikában használt digitális jelek rögzítéséhez természetesen elegendő két mágnesezettségi állapot létrehozása, mivel itt bináris értékeket kell tárolni.
A mágneses elven működő tárolók alapvetően két fontos elemet tartalmaznak: az adathordozókat és az író-olvasó fejeket. Az adathordozó különböző nem mágnesezhető anyag (pl. alumínium, műanyag) felületén található, vékony mágnesezhető réteggel ellátott eszköz. Ezekre az elektromágneseket tartalmazó író-olvasó fejek viszik át a mágneses jeleket, illetve olvassák ki azokat. A jelek felírása során történik meg az elemi mágnesek pólusainak adott irányba való beállítása, olvasáskor pedig ezen irányoknak megfelelően váltakozó irányú áramok indukálódnak a tekercsben, így visszakaphatjuk az eredetileg felírt jeleket.
Az alábbi elvi ábrán a kék színnel a vasmag, rajta sárgával a tekercs látható. A piros vonalak jelzik az elektromágneses erővonalaknak az alattuk lévő, szürkével színezett hordozórétegen való záródását. A hordozórétegen lévő nyilak iránya az elemi mágnesek észak-déli irányát mutatják.
.
A mágneses tárolás elve.
Az adathordozók fizikailag többféle kialakításúak lehetnek. Az informatikában legelterjedtebben mágnesdob, mágnesszalag (kazettás és orsós kivitelben) és mágneslemez formában (hajlékony és merev mágneslemezek) kerültek felhasználásra.
A mágneses adathordozók hamar felváltották a papíralapú lyukkártyákat és lyukszalagokat, hiszen egyre nagyobb tárkapacitásuk lett, és sokkal gyorsabban, és kényelmesebben lehetett használni ezeket. A rájuk írt információkat sokáig megőrzik, ezért archiválási célokra még ma is használják némelyik változatát.
A mágneses tárolás szerepe csökkenő tendenciát mutat, mert a félvezetők alkotta elektronikus tárak egyre olcsóbbak és lesznek.