物理故障
物理故障是指硬盘自身发生硬件损坏，导致硬盘无法正常运转、识别或存取数据。硬盘一般有电路板、固件、磁头、盘片、电机等电子/软件/机械三部分组成，而任一组件都可能发生故障。
1、电路故障（PCB burned）：硬盘的电路板烧毁，或硬盘电路板上的控制芯片损坏。由于硬盘电路板使用的都是可编程芯片，所以硬盘电路板的修复不仅仅是“电烙铁”和“焊锡”的工作。还需要使用专门的编程设备。
2、固件损坏（Firm corrupt）：固件是控制硬盘正常运转的硬件程序，是硬盘的“大脑”。
3、磁头和电机故障（Head & motor failed）：磁头和电机是硬盘的机械组件，位于密闭的、无尘的盘体内部。磁头会老化、变形；电机会烧毁、卡住，这两个组件损坏会使得硬盘彻底报废无法修复，只有使用专门的设备才可恢复数据。
4、盘片损伤（Platter scratch）：盘片是保存数据的载体。硬盘在使用过程中，会由于老化或划伤产生坏扇区。
覆盖恢复：
恢复难度非常大，一般民用环境下因为需要投入的资源太大，往往得不偿失。但是在的国防军事等国家统筹或者个别掌握科技的硬盘厂商能做到，具体技术都涉及核心机密，无法探知。
分区
硬盘存放数据的基本单位为扇区，我们可以理解为一本书的一页。当我们装机或买来一个移动硬盘，步便是为了方便管理--分区。无论用何种分区工具，都会在硬盘的个扇区标注上硬盘的分区数量、每个分区的大小，起始位置等信息，术语称为主引导记录（MBR），也有人称为分区信息表。
当主引导记录因为各种原因（硬盘坏道、病毒、误操作等）被破坏后，一些或全部分区自然就会丢失不见了，根据数据信息特征，我们可以重新推算计算分区大小及位置，手工标注到分区信息表，“丢失”的分区回来了。
磁盘阵列RAID数据恢复
磁盘阵列的存储原理这里不作讲解，可参看本站阵列知识文章，其恢复过程也是先排除硬件及软故障，然后分析阵列顺序、块大小等参数，用阵列卡或阵列软件重组或者是使用DiskGenius虚拟重组RAID，重组后便可按常规方法恢复数据。