DVD-ROM的讀盤原理與CD-ROM的讀盤原理大致相同，但是不同的是DVD-ROM的雷射頭大致可以分成兩類：單雷射頭和雙雷射頭，但雷射頭又可以單頭單眼、單頭雙波長和單頭雙眼三種結構，此外還有一種雙頭雙眼的DVD-ROM。採用單頭單眼設計的DVD-ROM，光碟機內僅有一個雷射頭，內部也只有一組雷射發生器和聚焦透鏡，但透鏡本身經過特殊的加工，中間和周圍區域的聚焦是不同的，在雷射發生器和透鏡之間還有一層可控制的全息光柵，靠偏轉原理控制雷射照射透鏡的不同區域來分別產生不同焦距的雷射束，這種結構的雷射頭內部結構比較複雜，值得一提的是由於沒有機械裝置，所以有效的避免了機械故障的產生。
普通
普通DVD-ROM在讀盤時，雷射頭會發射出一束雷射，經過衍射鏡，照在基片上，從基片層反射回來的光線通過一個稜鏡，產生90度偏移，然後再經過一個光劈將光束一分為二，兩束光分別聚焦於兩組光電二極體上。如果透鏡發射層太近或太遠，接收二極體組中的光，則指示錯誤，為了檢測錯誤，驅動器在讀取數據時將兩個二極體接收到的信號相加，如果需要還可以計算出調整數據，將透鏡與反射層的距離調近調遠。在雷射頭髮射雷射，二極體接收信號的時候往往會受到由光碟機內部所產生的電磁波的干擾，所以會使信號及雷射波在空間損失，造成馬賽克和跳盤的現象。
濾波（filtrate）雷射頭
為了更有效的禁止電磁波，有些DVD-ROM廠商特製了濾波（Filtrate）雷射頭，在雷射頭上設計了兩片濾波（Filtrate）簧片，如同磁鐵一樣，可以將雷射頭周圍所產生的電磁波吸附到簧片內部，在DVD-ROM停止工作後，將地磁波逐步消化，放射。並且這些簧片具有防靜電、防輻射的作用，尤其在讀區DVD9格式的盤體時，在換層面時可有效的提高信號反饋度，使換層更加順暢。當雷射頭髮出雷射束射到DVD碟片後反射回來時，信號會受到電場的干擾及影響。該濾波磁片的設計，可將影響信號的電磁波充分過濾，可將電磁波對光頻信號產生干擾降至最低，無論是在看影碟，還是其它套用盤體，都可大大的提高信號的還原性。
現在的CD、VCD、CD-R等光碟的厚度是1.2mm。單層的DVD糟片是0.6mm，這樣使得從碟片表面到存放信息的物理坑點的距離大大減少，讀取信息的雷射束不用再穿越象現在的CD-ROM那么厚的塑膠體，而是在更小的區域聚焦，所以存放信息的物理坑點能做的更小，排布得更加緊密，從而提高了存儲量。濾波雷射頭可以輕鬆穿透高密度的DVD糟片，並且，在讀識DVD糟片時濾波磁頭髮出的雷射波長要短一些，這樣它每次能識別的坑點就越多，且不會誤認坑點內的信息。那么，也就是說現在的CD－ROM是不能讀DVD糟片的，同時，為了讓DVD和現在的CD－ROM碟片兼容，DVD的雷射頭也做了特別的設計，採用單頭單眼的設計，雷射頭使用雙焦點的編程透鏡，通過自動識別CD和DVD，選擇對應的雷射頭焦距，從而正確地讀取碟片上的信號。這樣可以有效的避免機械故障，DVD－ROM就不存在兼容性的問題了。
DVD的基本光學特性與CD相同，都是使用Pit與Land來區分不同的資料，但是呢，DVD將Pit的大小給縮短，所以在同樣的面積中，可以儲存的資料內容增加。至於讀取的方式，基本上也同樣地還是使用鐳射光，但是CD所使用的波長是780nm(nanometer)，而DVD所使用的鐳射光波長在650/635nm。並且，DVD使用了半透射約兩層讀取的技術，也就是利用角度的不同，將兩層資料疊在一起，透過更換雙變焦讀取的方式來分別讀取，所以才會有雙層的規格。
