A tecnologia principal que marca o funcionamento do Blu-ray é revelada na leitura das informações do disco devido ao raio azul usado. Ao longo dos anos as tecnologias foram-se desenvolvendo, e para a leitura de informação proveniente de um simples CD implementou-se um feixe de luz vermelho comcomprimento de onda de 780nm. Já o DVD implementou o uso de um feixe vermelho com comprimento de onda menor, cerca de 650nm. Na tecnologia Blu-ray implementou-se um feixe de cor azul com comprimento de onda de 450nm e um sistema de lentes duplas. Este tipo de tecnologia resulta num feixe de comprimento cada vez menor, onde é possível focar com maior precisão os pontos de informação do disco, permitindo a leitura de informaçõesgravadas em cavidades com dimensões menores (0,34 um-0,74 um) do tamanho daquelas que um DVD possui, e consequentemente a distância entre essas cavidades é reduzida, como já foi dito atrás.Desta forma é possivel que um disco Blu-ray consiga armazenar cerca de cinco vezes a quantidade de informações que podem ser armazenados em um DVD.

  O comprimento de onda de um feixe de luz pode ser comparado à ponta de uma caneta, por exemplo, onde uma caneta esferográfica seria o do DVD e uma caneta de ponta fina o do Blu-ray. Como a ponta das duas canetas é diferente, se as usarmos para escrever a mesma palavra, o tamanho ocupado pelas letras irá depender do tamanho da ponta da caneta. Sendo neste caso mais estreito o comprimento de onda do Blu-ray.

  Apesar de um disco Blu-ray ter a mesma espessura de um CD ou um DVD, cerca de 1,2 mm, as camadas são constituídas de forma diferente. No CD a camada de gravação situa-se a seguir a uma camada de policarbonato, por sua vez no DVD a camada de gravação situa-se entre duas estruturas de policarbonato. No Blu-ray esta camada situa-se em cima da estrutura de policarbonato. Esta característica tem duas vantagens:

    • Teoricamente, o custo de produção dos respectivos discos é menor, pois o processo de fabricação exige apenas uma única estrutura de policarbonato.
    • No Blu-ray, o facto de a camada de dados estar mais próxima do laser, sem que o feixe tenha de atravessar uma estrutura de policarbonato, diminui drasticamente a possibilidade de haver refracções como acontece no DVD, facilitando assim a leitura dos dados.