DVD-ROM的讀盤原理與CD-ROM的讀盤原理大致相同，但是不同的是DVD-ROM的激光頭大致可以分成兩類：單激光頭和雙激光頭，但激光頭又可以單頭單眼、單頭雙波長和單頭雙眼三種結構，此外還有壹種雙頭雙眼的DVD-ROM。采用單頭單眼設計的DVD-ROM，光驅內僅有壹個激光頭，內部也只有壹組激光發生器和聚焦透鏡，但透鏡本身經過特殊的加工，中間和周圍區域的聚焦是不同的，在激光發生器和透鏡之間還有壹層可控制的全息光柵，靠偏轉原理控制激光照射透鏡的不同區域來分別產生不同焦距的激光束，這種結構的激光頭內部結構比較復雜，值得壹提的是由於沒有機械裝置，所以有效的避免了機械故障的產生。
現在的CD、VCD、CD-R等光盤的厚度是1.2mm。單層的DVD盤片是0.6mm，這樣使得從盤片表面到存放信息的物理坑點的距離大大減少，讀取信息的激光束不用再穿越象現在的CD-ROM那麽厚的塑料體，而是在更小的區域聚焦，所以存放信息的物理坑點能做的更小，排布得更加緊密，從而提高了存儲量。濾波激光頭可以輕松穿透高密度的DVD盤片，並且，在讀識DVD盤片時濾波磁頭發出的激光波長要短壹些，這樣它每次能識別的坑點就越多，且不會誤認坑點內的信息。那麽，也就是說現在的CD－ROM是不能讀DVD盤片的，同時，為了讓DVD和現在的CD－ROM盤片兼容，DVD的激光頭也做了特別的設計，采用單頭單眼的設計，激光頭使用雙焦點的編程透鏡，通過自動識別CD和DVD，選擇對應的激光頭焦距，從而正確地讀取碟片上的信號。這樣可以有效的避免機械故障，DVD－ROM就不存在兼容性的問題了。
DVD的基本光學特性與CD相同，都是使用Pit與Land來區分不同的資料，但是呢，DVD將Pit的大小給縮短，所以在同樣的面積中，可以儲存的資料內容增加。至於讀取的方式，基本上也同樣地還是使用鐳射光，但是CD所使用的波長是780nm(nanometer)，而DVD所使用的鐳射光波長在650/635nm。並且，DVD使用了半透射約兩層讀取的技術，也就是利用角度的不同，將兩層資料疊在壹起，透過更換雙變焦讀取的方式來分別讀取，所以才會有雙層的規格。