Es gibt Audio-MDs mit 60, 74 und 80 Minuten Kapazität, wovon erstere aber nicht mehr produziert werden. Die Musik wird in dem komprimierten ATRAC-Format gespeichert, damit die Daten einer normalem Musik-CD (650-700MB) auf eine Minidisc (164-177MB) passen. ATRAC benutzt ähnlich wie MP3 ein psychoakustisches Modell, um die vom menschlichen Ohr nicht mehr wahrnehmbare Anteile der Musik zu entfernen und damit Speicherplatz zu sparen. Der ATRAC-Codec wurde seit der Einführung der MD in dem Jahre 1992 ständig weiterentwickelt.

Standard-ATRAC benutzt eine Datenrate von 292kbps. Nachträglich wurde dann das MDLP-Format (ATRAC3) eingeführt, mit dem auf eine 80-Minuten-Disc 160 (LP2) bzw. 320 (LP4) Minuten Musik passen. Die Abkürzung LP steht in diesem Falle für Longplay. Dabei wird die Musik mit 132 bzw. 66kbps komprimiert.

Wie bei der CD gibt es auch bei der MD fertig bespielte Medien (pre-recorded MiniDiscs). Diese unterscheiden sich von den bespielbaren MDs (recordable) darin, dass sie maschinell gepresst wurden und wie eine CD über eine strukturierte Oberfläche verfügen ("pits" und "valleys"). Die recordable MD dagegen besitzt keine solche Oberfläche und wird beschrieben indem die einzelnen Felder auf ihrer Oberfläche magnetisch umgepolt werden. Damit MDs nicht durch Magneten oder andere Störfelder gelöscht werden können, lassen sich die auf der MD befindlichen Felder erst ab einer hohen Temperatur umpolen. Um das Medium punktexakt auf die nötige Temperatur zu erhitzen wird ein roter Laser benutzt. Die Umpolung selbst wird dann von einem kleinen Elektromagneten vorgenommen.

Die MiniDisc-Geräte hatten als erste Audiogeräte einen eingebauten Pufferspeicher (bei stationären Abspielgeräten für ungefähr 10 Sekunden und bei heutigen tragbaren Geräten über 200 Sekunden), der das fehlerfreie Abspielen bei Vibrationen oder Stößen ermöglichte. Die Audiodaten werden mit höherer Geschwindigkeit, als für die eigentliche Klangwiedergabe benötigt, in den Speicher eingelesen, bevor sie in normaler Geschwindigkeit (je nach Datenrate) für die Digital-Analog-Wandlung wieder ausgelesen werden. Wenn der Pufferspeicher voll ist, können Antriebsmotor und Laser geschont werden. Sie müssen erst wieder arbeiten, wenn der Speicher fast ausgelesen ist. Diese Technik ermöglicht eine Energieeinsparung, die bei portablen Geräten die Wiedergabezeit verlängert. Dieses Konzept wurde bald auch bei portablen CD-Spielern als Schockspeicher eingeführt.

Seit 2001 gibt es die Möglichkeit, Minidiscs direkt vom PC über USB zu bespielen (NetMD). Dabei gilt es aber einige Einschränkungen zu beachten: 1.) Lassen sich auf MD übertragene Audio-Daten nicht wieder auf den PC spielen. 2.) Ist die Übertragungsqualität auf maximal 132kbps limitiert, also quasi LP2. Man kann aber auch in dem SP-Modus Musik übertragen, um die Kompatibilität zu älteren MD-Geräten zu wahren. Die Qualität bleibt aber auf dem Niveau von 132kbps. 3.) Können ca. MP3-, WMA- und WAV-Dateien auf MD übertragen werden, und auch das ca. innerhalb festgelegter Bitraten und Frequenzen. Ein Überspielen von Audio-CDs ist ebenfalls möglich. 4.) Werden nicht die Dateien an sich übertragen. Es findet stattdessen eine Umwandlungins ATRAC3-Format statt. 5.) Wird eine Übertragungssoftware benötigt, welche die Audiodateien in ATRAC umwandelt und die Daten auf die MD überträgt. Der Benutzer kann zwischen verschiedenen Programmen wählen. Die gängigsten sind OpenMG Jukebox, SonicStage und NetMD Simple Burner.

Ab Juli 2004 wird von Sony ein neues MiniDisc-Format eingeführt: Die Hi-MD wird bis zu 1 Gigabyte speichern können, wobei neben ATRAC-Audio-Daten auch beliebige andere Daten gespeichert werden können, wie z.B. Bilder, Dokumente oder Videos. Die Dateien können einfach in Windows per Drag&Drop auf die MD gespeichert werden, da der Hi-MD-Player als eigenes Laufwerk in dem Windows-Explorer erscheinen wird. Extratreiber sind dazu nicht nötig, das Gerät wird automatisch erkannt. ATRAC-Dateien können zwar ebenfalls per Drag&Drop auf den Hi-MD-Player kopiert werden, jedoch lassen sie sich aus Kopierschutzgründen dann nicht abspielen. Hier ist das NetMD/Hi-MD-Programm namens SonicStage mit der derzeitigen Versionsnummer 2.0 gefragt. Die neuen Abspielgeräte werden auch bisherige Minidiscs lesen und schreiben können. Durch Umformatierung einer alten 80-Minuten-Minidisc kann das Speichervolumen einer solchen auf ungefähr 305 MB fast verdoppelt werden. Umformatierte MDs können auch wieder als normale MDs in herkömmlichen MD-Playern benutzt werden, dazu ist kein weiterer FormatierungsAblauf nötig. Die MD wird als "BLANK DISC" vom MD-Player erkannt und kann normal bespielt werden. Natürlich gehen dabei alle Daten verloren, die sich auf der umformatierten MD befanden. Sony führt außerdem ein neues Kompressionsverfahren, genannt ATRAC3plus ein, mit dem selbst bei kleinen Bitraten noch eine akzeptable Tonqualität erreicht werden kann. Auf eine 1 GB Minidisc werden demnach bei einer Bitrate von 48kbps ungefähr 45 CDs Platz finden (bzw. 45h Musik). Weitere ATRAC3Plus-Formate sind Hi-LP mit 64kbps (max. 34h auf 1 Hi-MD) und Hi-SP mit 256kbps (max. 7h 55min auf einer Hi-MD). Es sind sogar Aufnahmen in dem PCM-Format möglich (max. 1h 34min auf 1 Hi-MD), jedoch kann hier die Aufnahme ca. am HiMD-Player selbst erfolgen, da SonicStage das Auschecken von PCM-Dateien unterbindet (Kopierschutz) und diese in Hi-SP umwandelt. Selbst erstellte PCM-Aufnahmen (z.B. Konzertmitschnitte) können dann anschließend auf den PC übertragen und bearbeitet werden.

MDs wurden auch zur Datenspeicherung benutzt. Diese MD-Data genannten Disks unterscheiden sich in der Form des Gehäuses von den Musik-MDs. Es gab Laufwerke für Computer, Kameras mit MDs als Speichermedium, Scanner, die Daten auf MD speichern und anderes.

Durch den hohen Preis der Laufwerke, auch bedingt durch das Lizenzierungsverhalten von Sony, konnte sich diese Anwendung nicht durchsetzen. Außer in Nischen, wie zu dem Beispiel bei Studiomischpulten, gab es seit einigen Jahren keine MD-Data mehr zu kaufen.

Wie schon erwähnt nutzen MiniDiscs zur Speicherung der Daten ein magnetooptisches Verfahren wie bei einer MO-Disk, bei dem die Brechungs Merkmale eines Materials durch ein Magnetfeld geändert wird. Diese Änderung kann ca. stattfinden, wenn das Material über eine bestimmte Temperatur erwärmt wird.

Der SchreibAblauf gliedert sich meist in drei Stufen. Zu dem Löschen wird die Disk durch einen Laser auf den zu löschenden Datenspuren erhitzt und gleichzeitig einem Magnetfeld ausgesetzt um einen einheitlichen Brechungsindex zu erhalten, der einem bestimmten logischen Wert (Eins oder Null) entspricht. In dem zweiten Schritt wird die Disk ca. noch punktuell erhitzt und einem gegengerichteten Magnetfeld ausgesetzt, um Pits (Information) wie bei einer CD zu schreiben. In einem (optionalen) dritten Schritt wird die geschriebene Information überprüft.

Dadurch, dass ein magnetooptisches Medium gleichzeitig Hitze und einem Magnetfeld ausgesetzt sein muss, um den Zustand der Daten zu ändern ist es ein sehr sicheres Speichermedium. CD-RWs hingegen arbeiten ca. über die Temperatur des Speichermediums.

Die Vorteile der MiniDisc sind ihre Robustheit, Schmutzunanfälligkeit, Preisgünstigkeit, die praktisch unbegrenzte Wiederbespielbarkeit (ca. 1. Tausend Tausend mal) und der schnelle Titelzugriff (gegenüber DAT), die 1:1-Aufnahmemöglichkeit sowie leichte Editierbarkeit (Titel verschieben, Titel löschen, Titel trennen, Titel zusammenführen, abschnittweises Löschen, Texteditierung für Titel etc.) mittels der Aufnahmegeräte.

Ein weiterer großer Vorteil der MiniDisc ist ihre in dem Vergleich zur CD kleinere Größe, die sie neben ihrer Robustheit für den mobilen Einsatz prädestiniert. Portable MiniDisc-Geräte (MiniDisc Walkman) ermöglichen eine extrem lange Akkulaufzeit (bis zu 135 Stunden). In dem Gegensatz zu MP3-Playern mit Festplatte wie dem iPod von Apple können bei der Beschädigung des Abspielgerätes (z.B. Sturz) keine wertvollen Audiodaten verloren gehen. Außerdem ist die die Speicherkapazität eines portablen Players durch das Wechselmedium Mini Disc in dem Gegensatz zu Festplatten-MP3-Playern nicht beschränkt.

Ein Nachteil besteht in der Kompression der Audiodaten. Damit scheint die MiniDisc für Studiozwecke weniger geeignet zu sein, wird aber auf Grund der einfachen Handhabung dort ebenso benutzt wie DAT und Festplattenrecording benutzt.

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