物理安全隔離卡是物理隔離的低級實現形式，一個物理安全隔離卡只能管一台個人計算機，甚至只能在Windows環境下工作，每次切換都需要開關機一次。物理安全隔離卡的功能即是以物理方式將一台PC虛擬為兩個電腦，實現工作站的雙重狀態，既可在安全狀態，又可在公共狀態，兩個狀態是完全隔離的，從而使一台工作站可在完全安全狀態下聯結內、外網。物理安全隔離卡實際是被設定在PC中最低的物理層上，通過卡上一邊的IDE匯流排連線主機板，另一邊連線IDE硬碟，內、外網的連線均須通過網路安全隔離卡。PC機硬碟被物理分隔成為兩個區域，在IDE匯流排物理層上，在固件中控制磁碟通道，在任何時候，數據只能通往一個分區。
在安全狀態時，主機只能使用硬碟的安全區與內部網聯結，而此時外部網（如Internet）聯接是斷開的，且硬碟的公共區的通道是封閉的。在公共狀態時，主機只能使用硬碟的公共區，可以與外部網聯結，而此時與內部網是斷開的，且硬碟安全區也是被封閉的。
