Flash Memory的标准物理结构，称之为基本位（cell），其特色为一般MOS的闸极（Gate）和信道的间隔为氧化层之绝缘（gate oxide），而Flash Memory在控制闸（Control gate）与信道间却多了一层物质，称之为浮闸（floating gate）。拜多了这层浮闸之赐，使得Flash Memory可以完成三种基本操作模式，亦即读（一个byte或word）、写（一个byte或word）、抹除（一个或多个内存空间），就算在不提供电源给内存的环境下，也能透过此浮闸，来保存资料的完整性。
由于浮闸的物理特性与结构，使得当浮闸被注入负电子时，此一cell就由数字”1”被写成”0”，相对的，当负电子从浮闸中移走后，此一cell就由数字”0”变成”1”，此过程称之为抹除。目前产业界有许多将负电子注入浮闸或移除技术的探讨，其中热电子注入法（hot-electron injection），是当源极（source）接地，控制闸的电压大于汲极（Drain）的电压时，浮闸与信道间氧化层的能量带会变得很狭隘，因此在信道中的负电子会被加速自信道上跳到浮闸中，进而完成写的动作。同样的原理可以运用在抹除的功能上，当控制闸接地且source接至一个高压时，浮闸上的负电子将会自浮闸中拉至source，进而完成抹除的动作。Flash Memory就是透过这种负电子存放或移除于浮闸的原理，使得本身具有重复读写的特性。

Flash的种类：
根据内存晶体管设计架构之不同可分为Cell Type以及Operation Type两种，Cell Type又可分为Self-Aligned Gate（Stack Gate）以及Split gate两种，前者以Intel为代表，后者则被Toshiba、SST（硅碟）等厂商所采用；至于Operation Type，依据功能别又可区分为Code Flash（储存程序代码）以及Data Flash（储存一般资料），Code Flash动作方式有NOR及DINOR两种，而Data Flash动作方式则有NAND及AND两种，其中Code Flash主要以NOR型为主，储存系统程序代码及小量资料，多半应用于PC、通讯行动电话、PDA、STB等产品上；而Data Flash则是以NAND型为主，用于储存大量资料，主要应用范围包括DSC、MP3等所需要的各式规格的小型记忆卡。