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。
软恢复（软件恢复）：
主要是恢复操作系统、文件系统层的数据。这种丢失主要是软件逻辑故障、病毒木马、误操作等造成的数据丢失，物理介质没有发生实质性的损坏，一般来说这种情况下是可以修复的，一些专用的数据恢复软件都具备这种能力，如winhex，rstudio等。在所有的软损坏中，系统服务区出错属于比较复杂的，因为即使同一厂家生产的同一型号硬盘，系统服务区也不一定相同，而且厂家一般不会公布自己产品的系统服务区内容和读取的指令代码。
覆盖恢复：
恢复难度非常大，一般民用环境下因为需要投入的资源太大，往往得不偿失。但是在的国防军事等国家统筹或者个别掌握科技的硬盘厂商能做到，具体技术都涉及核心机密，无法探知。
硬件故障数据恢复
硬件故障占所有数据意外故障一半以上，常有雷击、高压、高温等造成的电路故障，高温、振动碰撞等造成的机械故障，高温、振动碰撞、存储介质老化造成的物理坏磁道扇区故障，当然还有意外丢失损坏的固件BIOS信息等。