与数据恢复有关的硬盘故障一般分为逻辑故障和物理故障及人为破坏和病毒破坏。
逻辑故障
逻辑故障是指与文件系统有关的故障。硬盘数据的写入和读取，都是通过文件系统来实现的。如果磁盘文件系统损坏，那么计算机就无法找到硬盘上的文件和数据。文件系统的组成部分有。
1、分区表（Partition Table）：如果分区表损坏，那么就无法识别磁盘分区或卷。
2、引导扇区或超级块（Boot Sector/Super Block）：引导扇区和超级块定义了磁盘分区/卷的重要的参数。
3、文件索引和其它元数据（Index and Meta data）：硬盘上的数据和文件按照一定的结构分布在磁盘上，如果这种结构遭到破坏，那么完整的文件或数据也就不存在了。
数据存储及恢复的基本原理
现实中很多人不知道删除、格式化等硬碟操作丢失的数据可以恢复，以为删除、格式化以后数据就不存在了。事实上，上述简单操作后数据仍然存在于硬碟中，懂得数据恢复原理知识的人只需几下便可将消失的数据找回来，不要觉得不可思议，在了解数据在硬碟、优盘、软碟等介质上的存储原理后，你也可以亲自做一回魔术师。
删除
我们向硬碟里存放档案时，系统首先会在档案分配表内写上档案名称称、大小，并根据数据区的空闲空间在档案分配表上继续写上档案内容在数据区的起始位置。然后开始向数据区写上档案的真实内容，一个档案存放操作才算完毕。
删除操作却简单的很，当我们需要删除一个档案时，系统只是在档案分配表内在该档案前面写一个删除标誌，表示该档案已被删除，他所占用的空间已被“释放”， 其他档案可以使用他占用的空间。所以，当我们删除档案又想找回他（数据恢复）时，只需用工具将删除标誌去掉，数据被恢复回来了。当然，前提是没有新的档案写入，该档案所占用的空间没有被新内容覆盖。
随身碟数据恢复
随身碟,优盘,XD卡,SD卡,CF卡,MEMORY STICK,,SM卡,MMC卡,MP3,MP4,记忆棒，数位相机，DV，微硬碟，光碟,软碟等各类存储设备。硬碟，移动盘，闪盘，SD卡、CF卡等数据介质损坏或出现电路板故障、磁头偏移、碟片划伤等情况 下，採用开体更换，载入，定位等方法进行数据修复。
数位相机记忆体卡，如，SD卡，CF卡，记忆棒等，随身碟，甚至的SSD固态硬碟。由于没有盘体，没有碟片，存储的数据是FLASH晶片。如果出现硬体故障，只有极少数数据恢复公司可以恢复此类介质，这是由于一般的数据恢复公司做此类介质时，需要匹配对应的主控晶片，而主控晶片在买来备件后需要拆开后才能知道，备件一拆，立马毁了，如果主控晶片不能配对，数据仍然无法恢复。即使碰巧配上主控型号，也不代表一定可以读出数据，因此恢复的成本和代价非常之高。一般的数据恢复公司碰上此类介质，成功率非常低，基本上放弃，这种恢复技术和原理是大多数数据恢复的做法。但是，对于恢复FLASH类的介质，已经新出一种数据恢复技术，可以不需要配对主控晶片，通过一种特殊的硬体设备，直接读取FLASH晶片里的代码，然后配上特殊的算法和软体，通过人工组合，直接重组出FLASH数据。这种恢複方法和原理，成功率几乎接近。但是受制于此类设备的昂贵，同时对数据恢复技术要求很高，工程师不但要精通硬体，还需要软体，更要精通档案系统，因此全国只有极个别的数据恢复公司可以做到成功率接近，有些公司花了很高代价採购此设备后，由于工程师技术所限，不会使用，同样无法恢复。虽然从技术上解决了FLASH恢复的难题，但是对客户而言，此类恢复的成本非常之高，比硬碟的硬体故障恢复价格要高。2G左右的恢复费接近千元，32G，64G容量的恢复费用基本上在3000-5000。