Flash bellek kartları, her biri bir dizi transistör içeren çok sayıda ayrı hücreden oluşur. Normal şartlar altında, transistörler arasında ve bir drenaja akım geçer. Transistörlerden birine bir şarj uygulandığında, akım akışı engellenir. Hücre içinden geçen akımın miktarı, onu ikili verilerin depolanmasına izin verecek şekilde bir sıfıra döndürür.
Her bir flash bellek hücresinin durumu, güç kesildiğinde korunur ve bu aygıtların verileri bir sabit sürücünün bilgileri depoladığı gibi saklamasını sağlar. Bununla birlikte, her bir hücre yalnızca belli bir süre kullanılmadan önce belirli sayıda "çevrilebilir", bu nedenle flash bellek kartlarının sınırlı bir ömrü vardır. Sistemin yerleşik hata düzeltmesi, veri saklama olanağını kaybeden hücreleri kapatır ve cihazdaki kullanılabilir depolama alanını etkin bir şekilde azaltır. Bu denetleyiciler aynı zamanda daha az kullanılmış olan hücrelere yazarak cihazdaki yıpranmayı dengelemeye çalışarak eşit olmayan bir depolama kaybını önler.
SmartMedia kartlar, CompactFlash kartlar, USB flash sürücüler ve hatta geleneksel bir manyetik sabit sürücünün performansını etkili bir şekilde taklit eden yarıiletken sürücüler de dahil olmak üzere birden fazla flash bellek depolama türü vardır.
