硬盘数据恢复是在硬盘发生故障而不能读取数据，或是人为操作失误及病毒侵袭造成硬盘分区或是数据丢失，使用专门的设备或是硬盘数据恢复软件和技术手段将数据从硬盘上恢复出来的服务。
与数据恢复有关的硬盘故障一般分为逻辑故障和物理故障及人为破坏和病毒破坏。
逻辑故障
逻辑故障是指与文件系统有关的故障。硬盘数据的写入和读取，都是通过文件系统来实现的。如果磁盘文件系统损坏，那么计算机就无法找到硬盘上的文件和数据。文件系统的组成部分有。
1、分区表（Partition Table）：如果分区表损坏，那么就无法识别磁盘分区或卷。
2、引导扇区或超级块（Boot Sector/Super Block）：引导扇区和超级块定义了磁盘分区/卷的重要的参数。
3、文件索引和其它元数据（Index and Meta data）：硬盘上的数据和文件按照一定的结构分布在磁盘上，如果这种结构遭到破坏，那么完整的文件或数据也就不存在了。
物理故障
物理故障是指硬盘自身发生硬件损坏，导致硬盘无法正常运转、识别或存取数据。硬盘一般有电路板、固件、磁头、盘片、电机等电子/软件/机械三部分组成，而任一组件都可能发生故障。
1、电路故障（PCB burned）：硬盘的电路板烧毁，或硬盘电路板上的控制芯片损坏。由于硬盘电路板使用的都是可编程芯片，所以硬盘电路板的修复不仅仅是“电烙铁”和“焊锡”的工作。还需要使用专门的编程设备。
2、固件损坏（Firm corrupt）：固件是控制硬盘正常运转的硬件程序，是硬盘的“大脑”。
3、磁头和电机故障（Head & motor failed）：磁头和电机是硬盘的机械组件，位于密闭的、无尘的盘体内部。磁头会老化、变形；电机会烧毁、卡住，这两个组件损坏会使得硬盘彻底报废无法修复，只有使用专门的设备才可恢复数据。
4、盘片损伤（Platter scratch）：盘片是保存数据的载体。硬盘在使用过程中，会由于老化或划伤产生坏扇区。
格式化
格式化操作和删除相似，都只操作档案分配表，不过格式化是将所有档案都加上删除标誌，或乾脆将档案分配表清空，系统将认为硬碟分区上不存在任何内容。格式化操作并没有对数据区做任何操作，目录空了，内容还在，藉助数据恢复知识和相应工具，数据仍然能够被恢复回来。
注意：格式化并不是能恢复，有的情况磁碟打不开，需要格式化才能打开。如果数据重要，千万别尝试格式化后再恢复，因为格式化本身就是对磁碟写入的过程，只会破坏残留的信息。