Os dados em um CD comum são armazenados através de cavidades (buracos) ou não buracos (terras), na mídia do CD. Os poços perturbam o reflexo da luz. A transição de a 0
para 1
ou vice-versa é determinada pelo início ou fim de um poço (isso é chamado de codificação NRZI). Há outras complicações, pois esses bits são o "código do canal", não os bits de conteúdo; os últimos são recuperados decodificando o primeiro. E então alguns dos bits "de conteúdo" são realmente bits de Código de Correção de Erros. Mas, em última análise, os bits são codificados através de orifícios ou não em uma camada refletora de metal, geralmente alumínio.
Um CD-R funciona da mesma forma. Tem uma superfície reflexiva, mas essa superfície é coberta por um corante. Você pode usar um LASER de alta intensidade relativa para aquecer a camada de tinta e torná-la opaca. Posteriormente, o CD-R pode ser lido da mesma forma que um CD normal. A luz é refletida ou não.
O CD-RW funciona da mesma maneira, mas use uma tinta que pode ficar opaca ou não, dependendo do calor do LASER.
Diferentemente do corante nos CD-RWs, o corante em um CD-R não pode ser revertido ao estado anterior. É isso que impede a reescrita em um CD-R já gravado.
Nota: Reescrever com a mesma imagem ou uma imagem com apenas o bit certo alterado parece tecnicamente possível, mas há limites para o que poderia ser feito. O melhor que você poderia fazer seria queimar um "poço" no meio de uma longa "terra". Como os terrenos têm um comprimento máximo de dez bits e os poços e terrenos têm um comprimento mínimo de três, isso só seria possível quando um terreno existente tivesse nove ou dez bits de comprimento e a única possibilidade seria um poço três ou quatro bits de comprimento. Fazer isso adicionaria inversões de dois bits e, por sua vez, seria necessário alterar os bits ECC em outros locais do mesmo bloco. As chances de que todas essas mudanças possam ser feitas adicionando um poço no meio de um terreno são muito, muito pequenas, mesmo se houvesse software ou firmware de unidade que permitiria a tentativa.