Si toutes les cartes SD (Secure Digital) utilisent une mémoire Flash, le premier critère qui les différencie est avant tout leur dimension physique.
Il existe en effet des cartes SD classiques qui mesurent 32 mm x 24 mm, tandis que la micro-SD est de 15 mm sur 11 mm. Le format Mini-SD intermédiaire n’a pas connu de succès. Cette dernière est adaptée aux smartphones grâce à la miniaturisation. Il y a par la suite la capacité maximale. À ses origines, la carte SD avait une capacité maximale de 2 Go. La génération suivante, dénommée SDHC pour haute capacité, peut accueillir entre 4 Go et 32 Go de données. Les cartes les plus volumineuses sont les SDXC qui peuvent accueillir théoriquement de 32 Go jusqu’à 2 To, bien que les derniers prototypes sont aujourd’hui limités à 1 To.
La densité de plus en plus importante des cartes SD rend les données plus vulnérables. Si les constructeurs mettent tout en œuvre pour garantir la longévité de leur produit. La grande concentration des fichiers n’empêche pas la maladresse des utilisateurs. Une carte SD se distingue également par son débit que l’on distingue par sa classe (2, 4, 6 et 10). Les cartes de dernière génération, classées UHS (1 ou 3) sont munis de connecteurs supplémentaire pour atteindre une vitesse d’écriture de 30 Mo par seconde, contre 2 Mo par seconde pour une carte de classe 2.