現實中很多人不知道刪除、格式化等硬盤操作丟失的數據可以恢復，以為刪除、格式化以后數據就不存在了。事實上，上述簡單操作后數據仍然存在于硬盤中，懂得數據恢復原理知識的人只需幾下便可將消失的數據找回來，不要覺得不可思議，在了解數據在硬盤、優盤、軟盤等介質上的存儲原理后，你也可以親自做一回魔術師。
分區
硬盤存放數據的基本單位為扇區，我們可以理解為一本書的一頁。當我們裝機或買來一個移動硬盤，步便是為了方便管理--分區。無論用何種分區工具，都會在硬盤的個扇區標注上硬盤的分區數量、每個分區的大小，起始位置等信息，術語稱為主引導記錄（MBR），也有人稱為分區信息表。當主引導記錄因為各種原因（硬盤壞道、病毒、誤操作等）被破壞后，一些或全部分區自然就會丟失不見了，根據數據信息特征，我們可以重新推算計算分區大小及位置，手工標注到分區信息表，“丟失”的分區回來了。
文件分配表
為了管理文件存儲，硬盤分區完畢后，接下來的工作是格式化分區。格式化程序根據分區大小，合理的將分區劃分為目錄文件分配區和數據區，就像我們看得小說，前幾頁為章節目錄，后面才是真正的內容。文件分配表內記錄著每一個文件的屬性、大小、在數據區的位置。我們對所有文件的操作，都是根據文件分配表來進行的。文件分配表遭到破壞以后，系統無法定位到文件，雖然每個文件的真實內容還存放在數據區，系統仍然會認為文件已經不存在。我們的數據丟失了，就像一本小說的目錄被撕掉一樣。要想直接去想要的章節，已經不可能了，要想得到想要的內容（恢復數據），只能憑記憶知道具體內容的大約頁數，或每頁（扇區）尋找你要的內容。我們的數據還可以恢復回來。
刪除
我們向硬盤里存放文件時，系統首先會在文件分配表內寫上文件名稱、大小，并根據數據區的空閑空間在文件分配表上繼續寫上文件內容在數據區的起始位置。然后開始向數據區寫上文件的真實內容，一個文件存放操作才算完畢。
刪除操作卻簡單的很，當我們需要刪除一個文件時，系統只是在文件分配表內在該文件前面寫一個刪除標志，表示該文件已被刪除，他所占用的空間已被“釋放”， 其他文件可以使用他占用的空間。所以，當我們刪除文件又想找回他（數據恢復）時，只需用工具將刪除標志去掉，數據被恢復回來了。當然，前提是沒有新的文件寫入，該文件所占用的空間沒有被新內容覆蓋。
格式化
格式化操作和刪除相似，都只操作文件分配表，不過格式化是將所有文件都加上刪除標志，或干脆將文件分配表清空，系統將認為硬盤分區上不存在任何內容。格式化操作并沒有對數據區做任何操作，目錄空了，內容還在，借助數據恢復知識和相應工具，數據仍然能夠被恢復回來。
注意：格式化并不是能恢復，有的情況磁盤打不開，需要格式化才能打開。如果數據重要，千萬別嘗試格式化后再恢復，因為格式化本身就是對磁盤寫入的過程，只會破壞殘留的信息。
覆蓋
數據恢復工程師常說：“只要數據沒有被覆蓋，數據就有可能恢復回來”。
因為磁盤的存儲特性，當我們不需要硬盤上的數據時，數據并沒有被拿走。刪除時系統只是在文件上寫一個刪除標志，格式化和低級格式化也是在磁盤上重新覆蓋寫一遍以數字0為內容的數據，這就是覆蓋。
一個文件被標記上刪除標志后，他所占用的空間在有新文件寫入時，將有可能被新文件占用覆蓋寫上新內容。這時刪除的文件名雖然還在，但他指向數據區的空間內容已經被覆蓋改變，恢復出來的將是錯誤異常內容。同樣文件分配表內有刪除標記的文件信息所占用的空間也有可能被新文件名文件信息占用覆蓋，文件名也將不存在了。
當將一個分區格式化后,有拷貝上新內容,新數據只是覆蓋掉分區前部分空間,去掉新內容占用的空間,該分區剩余空間數據區上無序內容仍然有可能被重新組織,將數據恢復出來。
同理，克隆、一鍵恢復、系統還原等造成的數據丟失，只要新數據占用空間小于破壞前空間容量，數據恢復工程師就有可能恢復你要的分區和數據。