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。
硬碟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碟，步便是为了方便管理--分区。无论用何种分区工具，都会在硬碟的个扇区标注上硬碟的分区数量、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（硬碟坏道、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，根据数据信息特徵，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。
覆盖
数据恢复工程师常说：“只要数据没有被覆盖，数据就有可能恢复回来”。
因为磁碟的存储特性，当我们不需要硬碟上的数据时，数据并没有被拿走。删除时系统只是在档案上写一个删除标誌，格式化和低级格式化也是在磁碟上重新覆盖写一遍以数字0为内容的数据，这就是覆盖。
一个档案被标记上删除标誌后，他所占用的空间在有新档案写入时，将有可能被新档案占用覆盖写上新内容。这时删除的档案名称虽然还在，但他指向数据区的空间内容已经被覆盖改变，恢复出来的将是错误异常内容。同样档案分配表内有删除标记的档案信息所占用的空间也有可能被新档案名称档案信息占用覆盖，档案名称也将不存在了。
当将一个分区格式化后,有拷贝上新内容,新数据只是覆盖掉分区前部分空间,去掉新内容占用的空间,该分区剩余空间数据区上无序内容仍然有可能被重新组织,将数据恢复出来。
同理，克隆、一键恢复、系统还原等造成的数据丢失，只要新数据占用空间小于破坏前空间容量，数据恢复工程师就有可能恢复你要的分区和数据。
硬体故障数据恢复
硬体故障占所有数据意外故障一半以上，常有雷击、高压、高温等造成的电路故障，高温、振动碰撞等造成的机械故障，高温、振动碰撞、存储介质老化造成的物理坏磁轨扇区故障，当然还有意外丢失损坏的固件BIOS信息等。
硬体故障的数据恢复当然是先诊断，对症下药，先修复相应的硬体故障，然后根据修复其他软故障，终将数据成功恢复。
电路故障需要我们有电路基础,需要更加深入了解硬碟详细工作原理流程。机械磁头故障需要100级以上的工作檯或工作间来进行诊断修复工作。另外还需要一些软硬体维修工具配合来修复固件区等故障类型。