Yếu tố phân biệt chính giữa đầu đĩa DVD và đầu phát Blu-ray là công nghệ laser được sử dụng để phát lại và ghi dữ liệu. Đầu đĩa DVD truyền thống sử dụng tia laser đỏ trong khi đầu phát Blu-ray đọc và ghi vào đĩa bằng tia laser màu xanh lam. Đầu đĩa Blu-ray tương thích ngược với DVD nhưng không thể sử dụng đầu đĩa DVD để phát đĩa Blu-ray.
Bước sóng 405 nm của công nghệ laser xanh lam nhỏ hơn bước sóng 650 nm của laser đỏ; cho phép đầu đĩa Blu-ray lấy nét gần hơn so với đầu đĩa DVD. Một đĩa Blu-ray một lớp lưu trữ tới 27 GB dữ liệu trong khi một đĩa hai lớp có thể chứa 50 GB dữ liệu. Điều này tương đương với khoảng bốn giờ HDTV. Các đĩa DVD tiêu chuẩn có dung lượng lưu trữ tối thiểu là 4,7 gigabyte.
Dung lượng lưu trữ lớn hơn của đĩa Blu-ray cho phép chúng lưu trữ nhiều dữ liệu âm thanh và video hơn. Điều này cùng với công nghệ laser tiên tiến đã làm cho Blu-ray trở thành tiêu chuẩn công nghiệp để lưu trữ dữ liệu quang học và nội dung độ nét cao. Trong khi hình ảnh của DVD độ nét tiêu chuẩn được tạo thành từ 576 đường ngang, Blu-ray gần như gấp đôi nó với 1.080 đường ngang. Do các tính năng ưu việt của chúng, giá của đầu đĩa Blu-ray thường cao hơn so với đầu đĩa DVD.
