Perbedaan utama antara penyimpanan primer dan sekunder adalah bagaimana unit pemrosesan pusat (CPU) pada komputer dapat mengakses penyimpanan dan cara penyimpanan digunakan. Penyimpanan primer biasanya mengacu pada penyimpanan atau memori yang terhubung langsung ke dan diakses oleh CPU komputer, dan biasanya memori volatil yang disebut sebagai memori akses acak (RAM). Penyimpanan sekunder, di sisi lain, tidak langsung terhubung ke CPU dan memori non-volatile. Perbedaan lain antara keduanya termasuk jumlah data yang biasanya disimpan pada memori tersebut dan kecepatan pemrosesan data.
Sementara penyimpanan primer dan sekunder keduanya mengacu pada jenis memori yang digunakan dengan komputer, ada sejumlah perbedaan antara masing-masing jenis penyimpanan. Penyimpanan, secara umum, digunakan secara sinonim dengan istilah “memori” dan menunjukkan perangkat keras yang digunakan untuk menyimpan data yang diproses oleh komputer saat sedang digunakan. Kedua jenis penyimpanan biasanya terletak di dalam menara atau casing komputer, tetapi penyimpanan primer biasanya berupa RAM yang dipasang langsung ke motherboard sementara penyimpanan sekunder sering berupa hard disk drive yang terhubung ke motherboard dengan kabel.
Salah satu perbedaan terbesar antara kedua jenis penyimpanan ini adalah bagaimana CPU di komputer mengaksesnya. Karena RAM dipasang ke motherboard komputer, CPU dapat mengakses data di penyimpanan utama secara langsung. Penyimpanan sekunder, di sisi lain, diakses secara tidak langsung karena drive disk biasanya terhubung ke motherboard melalui kabel. Hal ini juga mempengaruhi kecepatan akses data di penyimpanan primer dan sekunder. Data pada penyimpanan primer diakses sekitar satu juta kali lebih cepat daripada data pada penyimpanan sekunder, meskipun kedua proses biasanya hanya membutuhkan waktu sepersekian detik.
Keduanya juga menyediakan jenis memori yang berbeda. RAM dan penyimpanan utama lainnya biasanya adalah memori yang mudah menguap yang hanya dapat menyimpan data selama ada daya yang diberikan ke perangkat penyimpanan. Penyimpanan sekunder, di sisi lain, menggunakan memori non-volatile yang disimpan bahkan ketika komputer dimatikan, itulah sebabnya penyimpanan sekunder digunakan untuk menyimpan data dan penyimpanan primer digunakan untuk memproses data.
Pengecualian untuk ini, bagaimanapun, adalah bahwa biasanya ada bentuk memori non-volatil yang digunakan sebagai penyimpanan utama untuk menyimpan sistem input/output dasar (BIOS) untuk komputer, meskipun ini hanya digunakan saat mem-boot komputer. Penyimpanan primer dan sekunder juga biasanya menyediakan jumlah ruang penyimpanan yang berbeda untuk data. Penyimpanan sekunder biasanya jauh lebih besar daripada penyimpanan primer, yang penting karena dirancang untuk menyimpan lebih banyak data daripada yang diproses pada waktu tertentu.