Головки читання-запису жорсткого диска є одним з найважливіших елементів жорсткого диска. Магнітний принцип читання / запису головок жорсткого диска схожий на принцип роботи головок магнітофона, однак вимоги до них пред'являються значно жорсткіші. Відрізняються головки жорсткого диска і своїми малими розмірами.
Головка під час роботи жорсткого диска не стосується магнітної поверхні HDD, зберігаючи зазор в соті частки міліметра, який забезпечується потоком повітря при швидкому обертанні диска (головка "летить"). Зменшення зазору між головкою і поверхнею жорсткого диска збільшує сигнал при зчитуванні і дозволяє знизити струм запису, проте сильно знижує стійкість пристрою до вібрацій і ударів. Проте, роботи по зменшенню зазору між магнітною поверхнею і головкою жорсткого дика не припиняються провідними виробниками і за прогнозами в найближчі кілька років зазор може бути зменшений до 0.05мкм. Наявність зазору між головкою і поверхнею диска вимагає парковки головок (переміщення їх за межі робочої поверхні жорсткого диска) при виключенні комп'ютера, щоб уникнути пошкодження поверхні жорсткого диска або головки при їх механічному контакті.
При виготовленні магнітних головок HDD використовуються три різних технологічних варіанти: композитні головки, монолітні головки і тонкоплівкові.
Монолітні головки жорсткого диска виробляють з феритів. Крихкість і складність обробки таких головок накладають серйозні обмеження на їх використання в системах з високою щільністю запису інформації на жорсткий диск. У нових розробках такі головки майже не використовуються.
Композитні головки жорсткого диска в порівнянні з монолітними мають менші розміри і виконані з фериту з підкладкою зі скла або кераміки. Така технологія дозволяє зменшити зазор між магнітною головкою і поверхнею диска і підвищити щільність запису на одиницю площі.
Тонкоплівкові головки жорсткого диска виробляють за допомогою фотолітографії. Магнітний сердечник головки осідає на керамічну поверхню, що дозволяє створити головки з дуже малим зазором. Дана технологія дає найвищу щільність запису в тому числі з-за зменшення ширини доріжок на поверхні жорсткого диска.