混合式硬盘是加入NAND闪存的机械硬盘。其中NAND闪存作为非易失性缓存，可以实现更快的数据访问。与混合动力汽车一样，混合式硬盘采用非易失性闪存和磁盘的混合存储形式。将非易失性闪存作为传统硬盘的缓存，利用其恒定快速的读取时间来改善磁盘的平均读取时间，以达到改善磁盘性能的目的，其效能的直接体现就是操作系统的加载时间和关机时间被缩短到不足一秒。

闪存所构成的这块存储空间被映射成硬盘日常使用最频繁的扇区，而且这个映射关系可根据实际情况作实时调整。如果这部分空间足够大，关机前的内存映像可被写进缓存区里，到时候直接休眠关机即可，无须花时间将数据写进硬盘。而在系统上电时，由于上次的休眠数据被保存在缓存区，系统自检无误后即可将缓存区的数据读进内存，操作系统便可在1秒钟内启动完毕，而此时硬盘可能还在上电加速。

混合硬盘性能介于机械和固态之间，高于机械，但是大数据量读写时就是个机械硬盘。