HD DVD แบบเลเยอร์เดียวจุข้อมูลได้ 15GB และ 30GB สำหรับแบบสองเลเยอร์ โตชิบาได้ประกาศว่าจะผลิตแผ่นแบบ 3 เลเยอร์ที่จุได้ 45GB ในตัวแผ่น HD DVD สามารถใส่ข้อมูลชนิดดีวีดีแบบเดิม และ HD DVD ได้พร้อมกัน การอ่านข้อมูลใช้เลเซอร์ความยาวคลื่นแสงสีฟ้า (405 นาโนเมตร)

ชั้นข้อมูลจะถูกบันทึกถัดไปจากพื้นผิว 0.6 มิลลิเมตรเช่นเดียวกับดีวีดีทั่วไป เทคโนโลยีการบีบอัดข้อมูลวิดีโอคือ MPEG-2, Video Codec 1 และ H.264/MPEG-4 AVC สนับสนุนระบบเสียงแบบ 7.1 ในส่วนความละเอียดของภาพนั้นขึ้นกับจอภาพที่ใช้ด้วย แต่สามารถขึ้นได้ที่ความละเอียดสูงสุด 1080p