在人类文明发展的历程上，一直都有各式各样的记录媒体产生，早期的竹简、纸张，到近代信息化社会下的录音带、录像带、软盘片、硬盘片、光盘片、智能卡、记忆卡等，目前这些产品的发展上有四种技术在相互竞争，因此依照不同的记录方式分类，为磁记录、光记录、磁光记录及半导体记录媒体，虽然是不同的技术领域，但对于满足人类数据储存、记录的需求则是一致的。然而，但当制程进入奈米的尺度时，许多新的量子现象的出现，迫使我们不得不正视其物理极限的存在，也因此科学家不得不转而寻求其它能够突破极限的新技术与材料。
半导体制程极限
　　由于科技的进步，在半导体工业上不断地将晶体管越做越小，同时不断地高芯片性能，使得计算机的计算能力呈现高度的成长，记忆容量不断地加大，过去的进步速度，几乎完全是依循着摩尔定律（Moore's Law）前进，也就是每18个月，在相同尺寸芯片上的晶体管数目会增加一倍。而由于微小化极限的迫近，科学家转而寻求其它尚在实验研究阶段的新技术，从开发新型态的材料如奈米碳管，设计新型态的晶体管到分子计算机、生物计算机，甚至量子计算机等新概念。另外，为解决奈米尺度下半导体材料的散热及在子浓度稀薄等问题，一种同时具有非挥发性、低耗电量等特质，非常适合使用在能够兼顾环保的自旋电子组件，其中包括自旋晶体管及磁性随机存取内存（MRAM）也是最近相当热门并且极具潜力的方案。
光储存极限
　　传统的光储存技术在记录密度愈来愈高时，也均会面临讯号写入或读出的问题，如「光学绕射极限」（optical diffraction limit）的限制。目前一般的光学储存媒体，如CD及DVD，是将光源经由透镜聚焦于记录层上来进行光学读或写的作用，算是一种远场光学的储存技术，而其可辨识出之记录点的大小，则会受到绕射极限（Diffraction Limit）的限制，即r 3 0.61l/NA ，其中r为分辨率，l为所使用光源波长，而NA则为透镜的数值孔径（Numerical Aperture, NA）值。因此若要有效地提升记录密度需缩小记录点大小，则必须（1）使用短波长的光源；（2）使用高折射系数的介质；或（3）提升透镜的NA值。但无论如何，远场的光学记录方式仍会受到绕射极限的限制。而近场光学的记录方式则是在远小于所使用的工作波长的距离内来作记录，因为光的波动性质还未呈现出来，故近场光学记录是不受绕射极限限制的一种新的光学记录方法。近几年来的一些近场光学记录研发，除了各式近场光学探针读写的技术、固体浸入式镜头（SIL）的近场光驱之外，主要是超解析结构（Super-resolution optical near-field structure, Super-RENS）近场光盘片，此种技术可以用一般光驱的读写头，在记录层上写入或读出一个小于光学绕射极限尺寸的记录点，公认是超高密度奈米光学信息存储技术的一大突破。图1显示了典型的超解析近场光盘片的结构。
磁储存极限
　　尖端信息时代的来临，使得计算机使用者将需要更庞大之操作系统，以快捷地处理复杂的计算或作业流程；而因特网的发达，也加速了信息交流传递，这许许多多的因素，不断地刺激计算机使用者对HDD在储存容量上之需求。而从图2中HDD之储存密度随时间之发展趋势，我们可以预见100 Gb/in2之HDD势必在几年内成为主流。
　　随着磁记录密度不断提高（大于500 Gb/in2），也将会遇到一大问题，即所谓的「物理超顺磁极限」（super paramagnetic limit），此效应将限制磁纪录的密度。而为了推迟此极限的来临，目前有几种方案可提供解决此一限制（1）垂直式记录媒体﹔（2）铸型媒体﹔（3）热写磁读（HAMMER）等3种方式将是下一代超高密度硬盘的可能选择。
展望
　　全球记录媒体的产业规模，经过80年的发展，还是一直呈现持续成长的状态。近年将先进的奈米技术应用在记录工业，更使得信息储存的技术与密度都快速的提升。目前这些奈米科技的研发成果均已相当成熟，而随着奈米极限的迫近，目前科学家已在实验室中证明了许多新兴的奈米储存方法的可行性，进而使得我们可以跨越目前的储存极限，而目前这些新的方法才刚在起步的阶段，相信在不久的将来，各种不同的奈米储存技术会如雨后春笋般产生，在储存科技上扮演重要的角色。