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。
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。
档案分配表
为了管理档案存储，硬碟分区完毕后，接下来的工作是格式化分区。格式化程式根据分区大小，合理的将分区划分为目录档案分配区和数据区，就像我们看得小说，前几页为章节目录，后面才是真正的内容。档案分配表内记录着每一个档案的属性、大小、在数据区的位置。我们对所有档案的操作，都是根据档案分配表来进行的。档案分配表遭到破坏以后，系统无法定位到档案，虽然每个档案的真实内容还存放在数据区，系统仍然会认为档案已经不存在。我们的数据丢失了，就像一本小说的目录被撕掉一样。要想直接去想要的章节，已经不可能了，要想得到想要的内容（恢複数据），只能凭记忆知道具体内容的大约页数，或每页（扇区）寻找你要的内容。我们的数据还可以恢复回来。
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。