NOR和NAND是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術。Intel於1988年首先開發出NOR flash技術，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面。緊接着，1989年，東芝公司發表了NAND flash結構，強調降低每比特的成本，更高的性能，並且象磁盤一樣可以通過接口輕鬆升級。
一、存儲數據的原理
兩種閃存都是用三端器件作爲存儲單元，分別爲源極、漏極和柵極，與場效應管的工作原理相同，主要是利用電場的效應來控制源極與漏極之間的通斷，柵極的電流消耗極小，不同的是場效應管爲單柵極結構，而FLASH爲雙柵極結構，在柵極與硅襯底之間增加了一個浮置柵極。
浮置柵極是由氮化物夾在兩層二氧化硅材料之間構成的，中間的氮化物就是可以存儲電荷的電荷勢阱。上下兩層氧化物的厚度大於50埃，以避免發生擊穿。
二、浮柵的重放電
向數據單元內寫入數據的過程就是向電荷勢阱注入電荷的過程，寫入數據有兩種技術，熱電子注入(hot electron injection)和F-N隧道效應(Fowler Nordheim tunneling)，前一種是通過源極給浮柵充電，後一種是通過硅基層給浮柵充電。NOR型FLASH通過熱電子注入方式給浮柵充電，而NAND則通過F-N隧道效應給浮柵充電。
在寫入新數據之前，必須先將原來的數據擦除，這點跟硬盤不同，也就是將浮柵的電荷放掉，兩種FLASH都是通過F-N隧道效應放電。
三、連接和編址方式
兩種FLASH具有相同的存儲單元，工作原理也一樣，爲了縮短存取時間並不是對每個單元進行單獨的存取操作，而是對一定數量的存取單元進行集體操作， NAND型FLASH各存儲單元之間是串聯的，而NOR型FLASH各單元之間是並聯的；爲了對全部的存儲單元有效管理，必須對存儲單元進行統一編址。
NAND器件使用複用的I/O口存取數據，8個引腳分時用來傳送控制、地址和數據信息。NAND的全部存儲單元分爲若干個塊，每個塊又分爲若干個頁，每個頁是512byte，就是512個8位數，就是說每個頁有512條位線，每條位線下有8個存儲單元；所以NAND每次讀取數據時都是制定塊地址、頁地址、列地址（列地址就是讀的頁內起始地址）。每頁存儲的數據正好跟硬盤的一個扇區存儲的數據相同，這是設計時爲了方便與磁盤進行數據交換而特意安排的，那麼塊就類似硬盤的簇；容量不同，塊的數量不同，組成塊的頁的數量也不同。NAND FLASH的讀寫操作是以頁爲基本單位，寫入數據也是首先在頁面緩衝區內緩衝，數據首先寫入這裏，再寫命令後，再統一寫入頁內，因此每次改寫一個字節，都要重寫整個頁，因爲它只支持頁寫，而且如果頁內有未擦除的部分，則無法編程，在寫入前必須保證頁是空的。
NOR的每個存儲單元以並聯的方式連接到位線，它帶有SRAM接口，有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內部的每一個字節。方便對每一位進行隨機存取，它不需要驅動；具有專用的地址線，可以實現一次性的直接尋址；縮短了FLASH對處理器指令的執行時間。
四、性能
1、速度
在寫數據和擦除數據時，NAND由於支持整塊擦寫操作，所以速度比NOR要快得多，兩者相差近千倍；讀取時，由於NAND要先向芯片發送地址信息進行尋址才能開始讀寫數據，而它的地址信息包括塊號、塊內頁號和頁內字節號等部分，要順序選擇才能定位到要操作的字節；這樣每進行一次數據訪問需要經過三次尋址，至少要三個時鐘週期。
NOR FLASH的操作則是以字或字節爲單位進行的，直接讀取，所以讀取數據時，NOR有明顯優勢。但擦除是扇區操作的。
2、容量和成本
NOR型FLASH的每個存儲單元與位線相連，增加了芯片內位線的數量，不利於存儲密度的提高。所以在面積和工藝相同的情況下，NAND型FLASH的容量比NOR要大得多，生產成本更低，也更容易生產大容量的芯片。
NOR FLASH佔據了容量爲1～16MB閃存市場的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的產品當中，這也說明NOR主要應用在代碼存儲介質中，NAND適合於數據存儲，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存儲卡市場上所佔份額最大。
3、易用性
NAND FLASH的I/O端口採用複用的數據線和地址線，必須先通過寄存器串行地進行數據存取，各個產品或廠商對信號的定義不同，增加了應用的難度；在使用NAND器件時，必須先寫入驅動程序，才能繼續執行其他操作。向NAND器件寫入信息需要相當的技巧，因爲設計師絕不能向壞塊寫入，這就意味着在NAND器件上自始至終都必須進行虛擬映射。
NOR FLASH有專用的地址引腳來尋址，較容易與其它芯片進行連接，另外還支持本地執行，應用程序可以直接在FLASH內部運行，可以簡化產品設計。
4、可靠性
NAND FLASH相鄰單元之間較易發生位翻轉而導致壞塊出現，而且是隨機分佈的，如果想在生產過程中消除壞塊會導致成品率太低、性價比很差，所以在出廠前要在高溫、高壓條件下檢測生產過程中產生的壞塊，寫入壞塊標記，防止使用時向壞塊寫入數據；但在使用過程中還難免產生新的壞塊，所以在使用的時候要配合 EDC/ECC(錯誤探測/錯誤更正)和BBM(壞塊管理)等軟件措施來保障數據的可靠性。壞塊管理軟件能夠發現並更換一個讀寫失敗的區塊，將數據複製到一個有效的區塊。
5、耐久性
FLASH由於寫入和擦除數據時會導致介質的氧化降解，導致芯片老化，在這個方面NOR尤甚，所以並不適合頻繁地擦寫，NAND的擦寫次數是100萬次，而NOR只有10萬次。