El tamaño del "punto" mínimo en el cual un láser puede ser enfocado está limitado por la difracción, y depende de la longitud de onda del haz de luz y de la apertura numérica de la lente utilizada para enfocarlo. En el caso del láser azul-violeta utilizado en los discos Blu-ray, la longitud de onda es menor que respecto a tecnologías anteriores. Con ello, y gracias a un sistemas de lentes duales y a una cubierta protectora más delgada, el rayo láser puede enfocar de forma mucho más precisa en la superficie del disco. Dicho de otra forma, los puntos de información legibles en el disco son mucho más pequeños y, por tanto, el mismo espacio puede contener mucha más información. Por último, además de las mejoras en la tecnología óptica, los discos Blu-ray incorporan un sistema mejorado de codificación de datos que permite empaquetar aún más información.

Otra característica importante de los discos Blu-ray es su resistencia a las ralladuras y la suciedad debido a su morfología. Los discos tienen una capa de sustrato, bajo el nombre comercial de Durabis, el cual es un sustrato de 1,1 mm por una cara y 1 mm por la otra para permitir la creación de más capas de datos y el uso de una sola cara. Inicialmente, se pensó en crearlos como cartuchos, semejantes a disquetes de ordenador, pero se desechó al TDK al descubrir un sustrato que permitía evitar los rayones así como facilitar la lectura con ellos (aunque ahora serían muchísimo menos frecuentes) o con suciedad. Ello les hace tener una característica novedosa que será muy agradecida por los usuarios, hartos en muchos casos de CD y DVD rayados, y supone una ventaja adicional frente al formato competidor HD-DVD.

Los discos BD vienen en diferentes formatos de disco.

• BD-ROM: Un disco que es de sólo lectura .

• BD-R: Disco grabable.

• BD-RE: Disco regrabable.