硬盘数据恢复是在硬盘发生故障而不能读取数据，或是人为操作失误及病毒侵袭造成硬盘分区或是数据丢失，使用专门的设备或是硬盘数据恢复软件和技术手段将数据从硬盘上恢复出来的服务。
数据恢复（Data recovery）是指通过技术手段，将保存在台式机硬碟、笔记本硬碟、伺服器硬碟、存储磁带库、移动硬碟、随身碟、数码存储卡、Mp3等等设备上丢失的电子数据进行抢救和恢复的技术。
档案分配表
为了管理档案存储，硬碟分区完毕后，接下来的工作是格式化分区。格式化程式根据分区大小，合理的将分区划分为目录档案分配区和数据区，就像我们看得小说，前几页为章节目录，后面才是真正的内容。档案分配表内记录着每一个档案的属性、大小、在数据区的位置。我们对所有档案的操作，都是根据档案分配表来进行的。档案分配表遭到破坏以后，系统无法定位到档案，虽然每个档案的真实内容还存放在数据区，系统仍然会认为档案已经不存在。我们的数据丢失了，就像一本小说的目录被撕掉一样。要想直接去想要的章节，已经不可能了，要想得到想要的内容（恢複数据），只能凭记忆知道具体内容的大约页数，或每页（扇区）寻找你要的内容。我们的数据还可以恢复回来。
覆盖
数据恢复工程师常说：“只要数据没有被覆盖，数据就有可能恢复回来”。
因为磁碟的存储特性，当我们不需要硬碟上的数据时，数据并没有被拿走。删除时系统只是在档案上写一个删除标誌，格式化和低级格式化也是在磁碟上重新覆盖写一遍以数字0为内容的数据，这就是覆盖。
一个档案被标记上删除标誌后，他所占用的空间在有新档案写入时，将有可能被新档案占用覆盖写上新内容。这时删除的档案名称虽然还在，但他指向数据区的空间内容已经被覆盖改变，恢复出来的将是错误异常内容。同样档案分配表内有删除标记的档案信息所占用的空间也有可能被新档案名称档案信息占用覆盖，档案名称也将不存在了。
当将一个分区格式化后,有拷贝上新内容,新数据只是覆盖掉分区前部分空间,去掉新内容占用的空间,该分区剩余空间数据区上无序内容仍然有可能被重新组织,将数据恢复出来。
同理，克隆、一键恢复、系统还原等造成的数据丢失，只要新数据占用空间小于破坏前空间容量，数据恢复工程师就有可能恢复你要的分区和数据。