По конструктивному исполнению приводы CD-ROM бывают встроенные в компьютер и внешние. Встроенные приводы размещаются в корпусе и подключаются к адаптеру (контроллера). Внешние приводы имеют собственный блок питания и подключаются, как правило, к внешнему разъему адаптера платы расширения. Некоторые модели приводов подключаются к параллельному порту LPT компьютера, однако невысокая производительность параллельного порта снижает производительность всей системы, поэтому такой способ подключения не получил широкого распространения.
Как показывает опыт эксплуатации приводов CD-ROM, предпочтительнее используют встроенные устройства. Кроме того, за более высокой стоимости и большие габариты, использование внешних накопителей оправдано только в следующих случаях:
- В корпусе отсутствует свободный отсек необходимого размера
- На системной плате компьютера нет свободного разъема для подключения накопителя
- Привод используется для подключения по очереди в нескольких персональных компьютеров
По способу установки компакт-диска в приемный лоток приводы CD-ROM подразделяются на устройства с непосредственной установкой диска в приемный лоток и с предварительной установкой диска в выдвижной контейнер (caddy).
Ранние модели приводов CD-ROM не имели специального механизма загрузки и диски устанавливались непосредственно в привод (как пластинка в музыкальном проигрывателе), что приводило к загрязнению дисков и ухудшению характеристик накопителей. Поэтому такие приводы CD-ROM не нашли широкого распространения.

В современных накопителях CD-ROM наибольшее распространение получил способ tray-механизма (вследствие их малой стоимости и достаточной надежности). Компакт-диск размещается на посадочном месте выдвижного лотка (план-шайбе). Лоток выдвигается из привода и задвигается внутрь при нажатии кнопки Eject на передней панели устройства.
Второй способ загрузки реализуется с помощью специальной защитной кассеты, представляющий собой прозрачный пластиковый контейнер с компакт-диском. Контейнер оборудован подвижной металлической заслонкой (шторкой), которая сдвигается в сторону специальным механизмом, открывая путь к поверхности компакт-диска лазерному лучу. Кроме того, что контейнер защищает CD от загрязнений и повреждений, с его помощью производится более точная установка диска, что уменьшает ошибку позиционирования считывающего информацию. Недостатком CD-контейнеров является их довольно высокая стоимость. Загрузка контейнера в привод CD-ROM аналогичные загрузке кассеты в видеомагнитофон.
Основными функциональными элементами привода CD-ROM: миниатюрный электродвигатель, полупроводниковый лазер, система оптических линз и датчиков, электронная схема предварительной обработки информации и управления приводом. Некоторые модели приводов оборудуются механизмом автоматической очистки оптических линз.

Упрощенный алгоритм функционирования привода CD-ROM заключается в следующем. После помещения CD в загрузочное устройство электромеханическое устройство приводит диск во вращение. Оптико-механический блок обеспечивает перемещение оптической головки считывания по радиусу диска и считывания информации. Полупроводниковый лазер генерирует маломощный инфракрасный луч (типичная длина волны 780 нм, мощность излучения 0,2-5,0 мВт), который попадает на зеркало, отражающее лазерный луч.
Серводвигатель по командам, поступающей от встроенного микропроцессора, перемещает подвижную каретку с зеркалом, отражающим до нужной дорожки на компакт-диске. Отраженный от диска луч фокусируется линзой, расположенной под диском, далее отражается от зеркала и попадает на разделительную призму, которая направляет луч на вторую фокусирующую линзу. Далее луч попадает на фотодатчик, который преобразует световую энергию в электрические импульсы. Сигналы с фотодатчика поступают на универсальный декодер.
Декодер регистрирует записанную на диск информацию следующим образом: объектив фокусирует на поверхности диска луч лазера диаметром около 1 мкм; если световой пучок попадет на промежуток между углублениями на диске, то луч не будет рассеиваться и отразившись, попадет на фотоприемник, а если луч попадет на углубление на диске, то луч начнет рассеиваться и к фотоприемника попадет только часть отраженного луча.