En hybridhårddisk kombinerar traditionell hårddisklagring på magnetiska plattor med ett komplement till flashminne för snabb cachning. Detta gör att data som ofta används förblir omedelbart tillgängliga, till och med snabbare än att använda RAM (Random Access Memory). Flash-minnet är tillverkat av icke-flyktiga minneschips, vilket innebär att det lagrar databitar utan behov av en strömkälla. Detta till skillnad från RAM-chips som förlorar all data när strömmen bryts.
En hybridhårddisk innehåller ett slags ”personligt cachesystem” eller buffert, men istället för inbyggt RAM-minne använder den inbyggt flashminne. Uppstartsprocesser för operativsystem (OS) lagrade på flashminne på hybridhårddisken innebär att uppstartstiden kan reduceras avsevärt. Dessutom, beroende på storleken på flash-chippet, kan ofta använda program och filer bli tillgängliga direkt utan att enheten behöver snurra upp. Därför tillbringar hybridhårddisken större delen av sin tid inaktiv, även när den fortsätter att läsa och skriva till det inbyggda flashminnet.
Bärbara datorer borde ha stor nytta av hybridhårddiskar jämfört med traditionella lagringsenheter som står för en betydande del av batteriförbrukningen. Samsung Electronics inledande hybridhårddisk snurrar enligt uppgift upp blygsamma 30-45 sekunder var 30:e minut, vilket sparar värdefull kraft. Samsung hävdar ökad batteritid mellan åtta och tjugo procent, vilket ökar livslängden på ett genomsnittligt batteri för en bärbar dator med 36 minuter.
Samsung samarbetade med Microsoft för att avslöja prototyphybriddiskar i augusti 2005 och maj 2006, och planerar att leverera hybridaktiverade bärbara datorer till marknaden i slutet av 2006. En prototyphybridhårddisk hade ett 1-gigabyte flashminne, medan andra hade 128 – och 256 megabyte chips. Flashminnet påstås vara en korsning mellan NAND (Not And) och NOR (Not Or) arkitekturer, och dra fördelar av var och en. Andra tillverkare har dock sina egna patentskyddade lösningar för flashminne i hybridhårddisken.
Hårddiskar som endast är flashminnen kallas NAND-hårddiskar. NAND-hårddisken, eller en framtida iteration, kommer sannolikt att ersätta hybridhårddisken på lång sikt. NAND-hårddiskar har fördelen att inga rörliga delar och alla fördelar med flashminne. De använder också väldigt lite ström, är lätta, producerar lite värme och tar upp nominella fastigheter. Den enda faktorn som hindrar NAND-hårddiskar från att ersätta hybridhårddiskmarknaden är att de förstnämnda kommer att vara för dyra för att konkurrera fram till 2009, eller så förutspår branschexperter.
Under tiden kommer tillverkare att gå in på marknaden för hybridhårddiskar. Diskarna från Samsung och Microsoft är enligt uppgift designade för att fungera med Microsofts senaste operativsystem, preliminärt kallat ”Longhorn”.