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Un DVD de capa simple puede guardar 4.7 GB (gigabytes) (formato DVD-5), alrededor de siete veces más que un CD-ROM estándar. Empleando un láser de lectura con longitud de onda de 650 nm (era 780 nm) y una apertura numérica de 0.6 (era 0.45), la resolución de lectura se incrementa en un factor de 1.65. Ésto aplica en dos dimensiones, así que la densidad de datos física real se incrementa en un factor de 3.5 DVD usa un método de codificación más eficiente en la capa física. Los sistemas de detección y corrección de errores utilizados en el CD, como la codificación de redundancia cíclica CIRC o la codificación Reed-Solomon, RS-PC, así como la codificación de línea Eight-to-Fourteen Modulation se reemplazó por una versión más eficiente, EFMPlus, con las mismas características que el EFM clásico. El subcódigo de CD fue removido. Como resultado, el formato DVD es 47% más eficiente que el CD-ROM, que usa una tercera capa de corrección de errores.

El disco puede tener uno o dos lados, y uno o dos capas de datos por lado; el número de lados y capas determina la capacidad del disco. Hasta el 2004, los formatos de dos lados han casi desaparecido del mercado.

La capacidad de un DVD-ROM puede ser determinado visualmente por el número de lados de datos, y viendo cada lado. Las capas dobles son usualmente de color dorado, mientras que las capas simples son plateadas, como un CD. Otra manera de saber si un DVD contiene una o dos capas es ver el anillo central del disco. Si hay dos códigos de barras, es una capa doble. Si hay un código de barras, es una capa simple.

Cada medio puede contener cualquier contenido y ser de cualquier tipo de capa. Los discos de doble capa DVD±R ya están en el mercado.

El Foro DVD creó los estándares oficiales DVD-R(W). Como el costo de licenciamiento de la tecnología era muy alta, otro grupo fue fundado: la Alianza DVD+RW, que creó un estándar con costos de licenciamiento menores. Al principio, los DVD+R(W) era típicamente más caros que los DVD-R(W), pero los precios son ahora muy similares. Como los discos DVD+R(W) no son técnicamente DVDs según los estándares del Foro DVD, no se les permite desplegar el logo DVD; en vez de eso, despliegan un logo “RW”. Sin embargo, pueden ser leídos por la mayoría de unidades lectoras de DVD, así que se les refiere como DVD+RW o DVD+R.

El “+” y el “-” son estándares técnicos similares, parcialmente compatibles. En el 2005, ambos formatos son igualmente populares; la mitad de la industria apoya “+”, y la otra mitad “-”, aunque actualmente soportan ambos. Parece ser que ambos formatos coexistirán indefinidamente. Todos los lectores DVD deberían poder leer ambos formatos, aunque la compatibilidad real es alrededor de 90% para ambos formatos, con mejores resultados de compatibilidad en los DVD-R en pruebas independientes.

La mayoría de grabadoras de DVD nuevas pueden grabar en ambos formatos y llevan ambos logos RW y DVD.

A diferencia de los discos compactos, donde el sonido (CDDA, Red Book) se guarda de manera fundamentalmente distinta que los datos (Yellow book et al.), un DVD propiamente creado siempre contendrá datos en el sistema de archivos UDF.

La velocidad de transferencia de datos de una unidad DVD está dado en múltiplos de 1350 kB/s, lo que significa que una unidad lectora de 16X permite una transferencia de datos de 16×1350 = 21600 kB/s (21.09 MB/s). Como las velocidades de las unidades de CD se dan en múltiplos de 150 kB/s, una “velocidad” DVD equivale a nueve “velocidades” de CD, p.ej. una unidad de DVD 8x debería tener una velocidad de transferencia de datos similar a una unidad de CD 72x. En términos de rotación física (revoluciones por minuto), una “velocidad” DVD equivale a tres “velocidades” CD, así que la cantidad de datos leída durante una rotación es tres veces mayor para el DVD que para el CD, y la unidad de DVD 8x tiene la misma velocidad rotacional que la unidad de CD 24x.

Las primeras unidades lectoras CD y DVD leían datos a velocidad constante (Velocidad Lineal Constante). Los datos en el disco pasaban bajo el láser de lectura a velocidad constante. Como la velocidad lineal (metros/segundo) de la pista es mayor en áreas exteriores del disco de manera proporcional al radio, la velocidad rotacional del disco se ajustaba de acuerdo a cual porción del disco se estaba leyendo. Actualmente, la mayor parte de unidades de CD y DVD tienen una velocidad de rotación constante (Velocidad Angular Constante). La máxima velocidad de transferencia de datos especificada para una cierta unidad y disco se alcanza solamente en los extremos del disco. Por tanto, la velocidad promedio de la unidad lectora equivale al 50-70% de la velocidad máxima para la unidad y el disco. Aunque esto puede parecer una desventaja, tales unidades tienen un tiempo menor de búsqueda, pues nunca deben cambiar la velocidad de rotación del disco.