Die Musikinformation (Audiodaten) liegen auf der CD in digitaler Form (Wert 0 und 1) vor. Die Abtastung erfolgt durch Reflektion von Lichtstrahlen. Die Abtasteinheit (Pick-up) sendet einen stark gebündelten, infraroten Lichtstrahl zur CD-Oberfläche. Dieser wird von der silber- oder goldbedampften Oberfläche zurückgeworfen und von einen optischen Sensor aufgenommen und ausgewertet. Rein physikalisch sind es Erhebungen und Absenkungen, die durch ihre Länge die Reflektion in bestimmten Mustern verändern, so daß die Werte 0 und 1 unterschieden werden können.
Die Audiodaten liegen in konzentrischen Kreisbahnen vor und nicht in einer Spiralbahn wie bei einer Schallplatte. Daher enthalten die CD-Spuren außer der Musik noch weitere Informationen, die zur Nachführung der Abtasteinheit dienen (Traking). Dadurch wird es auch möglich, daß man während der Wiedergabe beliebig von Titel zu Titel springen kann. Hierbei sollte man sich darüber im klaren sein, daß 30 dieser Informationsspuren gerade einmal so breit sind, wie ein menschliches Haar. Wir bewegen uns hier also in mikroskopischen Dimensionen.
Es muß aber nicht nur die Spurnachführung erfolgen, Unebenheiten in der CD-Oberfläche müssen ebenfalls ausgeglichen werden. Daher wird die Schärfe des reflektierten Infrarotstrahls permanent kontrolliert und durch Anheben und Absenken der Pick-Up Linse korrigiert. Diesen Vorgang bezeichnet man als Focussierung.
Sollten bei der Abtastung Daten verloren gehen (Kratzer, Erschütterungen), so können diese bis zu einem gewissen Grad rekonstruiert werden. Dazu wird der letzte gelesene Wert mit dem nächsten lesbaren Wert verglichen. Aus beiden Werten errechnet die Fehlerkorrektur eine Art Mittelwert. Dieser Vorgang wird vom menschlichen Ohr aber nicht wahrgenommen.