Le schede di memoria flash sono costituite da un numero elevato di singole celle, ognuna delle quali contiene un set di transistor. In circostanze normali, i flussi di corrente tra i transistor e in uno scarico. Quando viene applicata una carica a uno dei transistor, il flusso di corrente viene bloccato. La quantità di corrente che passa attraverso la cella la inverte efficacemente da una a zero, consentendo la memorizzazione di dati binari.
Lo stato di ogni singola cella della memoria flash viene mantenuto quando l'alimentazione viene rimossa, consentendo a questi dispositivi di archiviare i dati nello stesso modo in cui un disco rigido memorizza le informazioni. Tuttavia, ogni cella può essere "capovolta" un certo numero di volte prima che si esaurisca, quindi le schede di memoria flash hanno una durata limitata. La correzione degli errori integrata del sistema arresta le celle che perdono la capacità di memorizzare i dati, riducendo in modo efficace lo spazio di archiviazione disponibile sul dispositivo. Questi controller tentano anche di livellare l'usura del dispositivo scrivendo su celle che sono state usate meno frequentemente, prevenendo una perdita di memoria non uniforme.
Esistono diversi tipi di memoria flash, tra cui schede SmartMedia, schede CompactFlash, unità flash USB e persino unità a stato solido che riproducono in modo efficace le prestazioni di un disco rigido magnetico tradizionale.