Magneto-optische Laufwerke sind eine Kombination von Harddisk und Compact Disc. Sie sind wiederbeschreibbar mit beidseitig aufgebrachtem Datenträger. Die MO-Disk kann nicht direkt magnetisiert werden; der Datenträger wird zuerst von einem Laser erhitzt, bevor der Arbeitsbereich durch ein Magnetfeld beschrieben werden kann. Das Lesen der doppelseitigen Datenträger erfolgt rein optisch mit einem Laserstrahl, der von dem magnetisierten und unmagnetisierten Material unterschiedlich reflektiert wird. Der Aufbau der MO-Laufwerke gleicht dem der CD-Laufwerke. MO-Laufwerke besitzen einen Laser zum Erhitzen der MO-Speicherschicht und zum Lesen der gespeicherten Informationen. Zum Einschreiben der Daten wird ein Magnetkopf benutzt, der die Speicherschicht elektromagnetisch beeinflusst.

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Die Löschung und Speicherung von Informationen erfolgt in zwei Arbeitsgängen: Im ersten Durchlauf wird die Information gelöscht; in einem zweiten neu eingespeichert. Dank eines neuen Standards, genannt Limdow, wird für den Schreib-, Verifizierungs- und Lesevorgang nur noch ein Durchgang benötigt.

Die Schreibgeschwindigkeiten von MO-Laufwerken liegen zwischen 1,5 MB/s und 3,5 MB/s, die Lesegeschwindigkeit bei 3,5 MB/s bis 6 MB/s und die mittlere Positionierungszeit zwischen 20 ms und 30 ms. MO-Laufwerke sind mit den Standardschnittstellen für Personal Computer (PC) ausgestattet.