Karty pamięci SD (Secure Digital) opracowane zostały w roku 2000 między innymi przez firmy Panasonic, SanDisc i Toshiba. Ich cechą charakterystyczną są niewielkie wymiary (24 x 32 x 2,1 mm) i masa z reguły nie przekraczająca 2 gramów. Swoimi wymiarami zbliżone są do kart typu MMC.

Karty Secure Digital wyposażone są w 9 wyprowadzeń oraz rzadko stosowaną funkcję zabezpieczenia danych chronionych prawami autorskimi przed kopiowaniem. Niewielki przełącznik zabezpiecza zapisane na karcie dane przed przypadkowym skasowaniem. Pojemność kart SD oscyluje w przedziale od 8 do 32 GB. Te znajdujące się w grupie od 4 do 32 GB noszą nazwę SDHC. Są to karty pamięci o wysokiej odporności na działanie czynników zewnętrznych (np. zalanie wodą lub inną cieczą) i bazują na specyfikacji 2.0, która definiowana jest przez system plików FAT 32. Bardzo ważnym odnotowania jest fakt, iż urządzenia mobilne starszego typu mogą mieć problemy z ich odczytaniem. Alternatywą dla 4-gigowych kart SDHC są pamięci 4 GB SD.

W kartach typu SD zastosowane zostały różne klasy prędkości. Jest to oficjalna jednostka pomiaru szybkości kart SD, zdefiniowana przez stowarzyszenie producentów SD Card Association (klasa 2, 4, 6 i 10). Prędkości zaczynają się od 8, a kończą na 80 Mbit/s. Niektóre firmy używają wskaźnika prędkości odczytu danych w postaci X, natomiast inne (jak np. przedsiębiorstwo Kingston) szybkości zapisu.

Karty pamięci SD znalazły szerokie zastosowanie w wielu nowoczesnych urządzeniach elektronicznych. Należą do nich : cyfrowe aparaty fotograficzne (większość z nich), telefony komórkowe, nawigatory GPS, niektóre odtwarzacze mp3 i MTV, a także konsole GBA/SP. W tym ostatnim sprzęcie koniecznym warunkiem jest jednak dokupienie odpowiedniego oprogramowania.

Innymi standardami zgodnymi z SD, są karty pamięci mini SD, micro SD, SDIO, SDHC oraz SDXC. Ten ostatni produkt jest zarazem najnowocześniejszym typem kart pamięci SD. Jego maksymalna pojemność wynosi 2 TB (2 tertabajty, czyli 2048 GB), a szybkość zapisu i odczytu danych to 104 MB/s (docelowo 300 MB/s). Są one idealne do przechowywania danych oraz współdziałania poszczególnych mobilnych urządzeń.