CD-R

CD-R médium (zapsatelný jednou) se skládá se ze čtyř základních vrstev

Na pohled se CD-R například od CD-RW téměř neliší. Mají průměr dvanáct centimetrů, tloušťku l,2 milimetru, váží přibližně 20 gramů a skládají se z několika (nejméně tří) vrstev různých materiálů. Nosná vrstva je z polykarbonátu, reflexní vrstva (reflektor) většinou z hliníku a ochrannou vrstvu tvoří akrylový lak.
 
Pod akrylovým lakem se však skrývá různá technika. Jak ve fyzikální, tak v logické stavbě se od sebe CD-R a CD-RW velmi podstatně liší. CD-R médium (zapsatelný jednou) se skládá se ze čtyř základních vrstev:
1) Vrchní ochranná vrstva.
2) Střední vrstva z reflexní zlaté nebo stříbrné fólie.
3) Vrstva organického barviva.
Složení této vrstvy se mění podle modelu a výrobce. Jedná se o organický substrát, který lze ovlivnit pomocí laserového paprsku pronikajícího skrz polykarbonát. Při zápisu na nepopsané (prázdné) médium se binární informace ve formě pitů (viz.níže) vypaluje do landů. Odstup jednotlivých závitů spirály je 1,6 mikrometru.
4) Spodní krycí vrstva z polykarbonátu. V této vrstvě má každý CD vodicí spirálovitou drážku, která se táhne od středu až k okraji. Podle této, asi šest kilometrů dlouhé spirály se orientuje laserový paprsek, který záznam čte, případně u CD-R a CD-RW také zapisuje.
Na lisovaném, stejně jako na vypáleném CD jsou data zaznamenána ve formě tzv. pitů, tj. prohlubní v polykarbonátové vrstvě. Každý pit je přibližně 0,12 mikrometru hluboký, 0,5 mikrometru široký a 0,8 až 305 mikrometru dlouhý.
Úseky mezi pity se nazývají landy a představují vůči pitům vyvýšeniny. Sled pitů a landů během určitého časového intervalu nese datovou informaci ve formě binárního kódu.
Laser čte záznamovou stopu zespodu: v případě pitu urazí paprsek k reflexní vrstvě nepatrně delší cestu. Přitom dojde k zeslabení světla, které zaregistrje fotodioda v čtecí hlavě. Elektronika pak tyto signály převede na sled jedniček a nul. Při zápisu dopadne laserový paprsek (po průchodu nosnou vrstvou) na vrstvu organického barviva, která světlo absorbuje a jeho energii přemění v teplo. Vyvolanou chemickou reakcí vzniknou mezi závity malé prohlubně (pity) se sníženou reflexí.
Maximální rychlost vypalování je dána rychlostí reakce barevných pigmentů na laserové světlo.
Pokud je výkon laseru malý, barva se změní nedostatečně, při příliš velkém výkonu změní barvu i okolí. V obou případech nebude možné CD později přečíst.
Na CD se zapisuje vždy od středu směrem k obvodu.
Kromě vlastních dat na CD najdete ještě kalibrační oblast (PCA), Program Memory Area (PMA), Lead in, Lead out a Table of Contents (TOC).

Kalibrační oblast (PCA). Obvykle bývá hned na začátku a slouží k nastavení laseru. Jednotlivé CD se totiž liší především záznamovou vrstvou, která mírně odlišně reaguje na laserový paprsek. A právě k otestování energie vložené do laserového paprsku slouží PCA. Tato energie se obvykle pohybuje mezi 3,6 a 8,8 mW. Po vyhodnocení záznamu do PCA se určí energie, se kterou se bude vypalovat celý disk.

Program Memory Area (PMA). Slouží k přechodnému uložení informace o počtu stop a jejich umístění. Po ukončení vypalování (uzavření session) se tyto údaje nahrávají do Lead in jako TOC.
 
Lead in. Oblast, do níž se po nahrání session ukládají informace TOC neboli čísla jednotlivých stop a jejich začátky. Pro Lead in musí být rezervování přibližně 9 MB.

Lead out. Oblast, která říká že „byla ukončena datová oblast“. První Lead out obsadí přibližně 13 MB, každá další necelých 5 MB.
Mezi Lead in a Lead out může být až 99 stop, které mohou obsahovat jak audio, video, tak i počítačová data.
Table of Contents (TOC). Informuje, kolik je na disku stop, kde začínají a jakou mají délku.