SD卡的技術是基於MultimediaCard(MMC)格式上發展而來，大小和MMC卡差不多，尺寸為32mmx24mmx2.1mm。長寬和MMC卡壹樣，只是比MMC卡厚了0.7mm，以容納更大容量的存貯單元。SD卡與MMC卡保持著向上兼容，也就是說，MMC卡可以被新的SD設備存取，兼容性則取決於應用軟件，但SD卡卻不可以被MMC設備存取。(SD卡外型采用了與MMC卡厚度壹樣的導軌式設計，SD卡接口除了保留MMC卡的7針外，還在兩邊加多了2針，作為數據線。采用了NAND型FlashMemory，基本上和SmartMedia的壹樣，平均數據傳輸率能達到2MB/s。
設有SD卡插槽的設備能夠使用較簿身的MMC卡，但是標準的SD卡卻不能插入到MMC卡插槽。SD卡能夠於CF卡和PCMCIA卡上，插上轉接器使用;而miniSD卡和microSD卡亦能插上轉接器於SD卡插槽使用。壹些USB連接器能夠插上SD卡，而且壹些讀卡器亦能夠插上SD卡，並由許多連接埠，例如USB、FireWire等存取使用。SD卡的結構能保證數字文件傳送的安全性，也很容易重新格式化，所以有著廣泛的應用領域，音樂、電影、新聞等多媒體文件都可以方便地保存到SD卡中。因此不少數碼相機也開始支持SD卡。