Las memorias se dividen físicamente en:
1. Soporte de Almacenamiento de la Información.
Generalmente son de naturaleza magnética. Está compuesto por pequeños dipolos que pueden tomar dos estados en los que la información toma un valor en cada uno de ellos. Cada estado se obtiene por medio de la aplicación de una señal eléctrica exterior generada por el elemento de lectura y escritura.
2. Elemento de Escritura y Lectura.
Este dispositivo introducirá y obtendrá la información de la memoria.
Para Escribir el dispositivo produce una corriente eléctrica local que provoca un cambio estable en el campo magnético de la celda de memoria.
Para Leer el dispositivo determinará el campo magnético de la celda de memoria y sabrá cual es el valor existente.
3. Mecanismo de Direccionamiento.
Pueden ser de dos tipos dependiendo de que las memorias sean estáticas o dinámicas.
En las Memorias Estáticas el direccionamiento es un cableado directo a la celda de memoria.
En las Memorias Dinámicas se utiliza una información de control almacenada con los datos que configuran el circuito para direccionar la lectura o escritura al lugar donde se almacena la información.
La memoria se divide en varias capas o niveles con una estructura cuya forma puede recordarnos a una estructura piramidal.
El vértice de la pirámide sería una pequeña cantidad de memoria, los registros, que se caracterizan por una capacidad de almacenamiento de información muy pequeña, pero que poseen la ventaja de tener un tiempo de acceso muy reducido, inferior a los 10 nanosegundos.
La base de nuestra hipotética pirámide es la memoria principal, donde existe una mayor cantidad de espacio (puede llegar hasta 1 gigabyte, esto es, mil millones de bytes), pero que tiene la desventaja de que el tiempo de acceso es muy superior, lo que la convierte en mucho más lenta que los registros.
Entre ambas se situaría una zona de memoria que se llama memoria caché. La memoria caché es una zona especial de memoria que sirve para optimizar los tiempos de acceso a la memoria RAM por métodos estadísticos.