Den teoretiske maksimale størrelsen på en harddisk bestemmes av de fysiske begrensningene til teknologien som brukes til å lagre data. Fra og med 2022 er den dominerende lagringsteknologien for harddisker perpendicular magnetic recording (PMR), som bruker magnetiske felt for å justere små magnetiske domener på en diskplate for å lagre data.

Den maksimale størrelsen på en harddisk som bruker PMR er begrenset av arealtettheten, som refererer til mengden data som kan lagres i et gitt område. Arealtettheten bestemmes av størrelsen på de magnetiske domenene og avstanden mellom dem. Etter hvert som teknologien utvikler seg, har arealtettheten økt, noe som gjør det mulig å lagre mer data på samme diskplate.

For øyeblikket er den høyeste arealtettheten oppnådd i kommersielle PMR-harddisker rundt 2 terabit per kvadrattomme (Tbpsi). Dette betyr at 2 billioner biter med data kan lagres i et område på en kvadrattomme. Forutsatt en typisk diskplatestørrelse på 3,5 tommer, kan en harddisk som bruker denne arealtettheten teoretisk lagre opptil 24 terabyte (TB) med data per tallerken.

Med flere tallerkener stablet inne i en harddisk, kan den teoretiske maksimale kapasiteten økes ytterligere. For eksempel kan en harddisk med fem plater, hver med en arealtetthet på 2 Tbpsi, teoretisk lagre opptil 120 TB med data.

Det er imidlertid viktig å merke seg at disse teoretiske grensene er basert på dagens teknologi og kan endres etter hvert som nye lagringsteknologier dukker opp. For eksempel har teknologier som varmeassistert magnetisk opptak (HAMR) og bitmønstrede medier (BPM) potensial til å øke arealtettheten betydelig og dermed maksimal størrelse på harddisker i fremtiden.

Oppsummert, basert på dagens PMR-teknologi, er den teoretiske maksimale størrelsen på en harddisk rundt 120 TB (forutsatt fem 3,5-tommers tallerkener med en arealtetthet på 2 Tbpsi). Fremskritt innen lagringsteknologi kan imidlertid føre til enda høyere kapasitet i fremtiden.