薄膜存储器是在
集成电路工艺上发展起来的新存储技术，其原理是通过改变硅基底上的薄膜的物理性质，实现数字信息存储的器具。
下面以IBM公司的
Millipede有机薄膜存储器作为例子对薄膜存储器的原理简要介绍。
Millipede技术是IBM提出的在聚合物表面读写数据的微机械存储器，因为存储器面积很小，读写头需要移动的距离较传统硬盘小得多，因此功耗很低。随着技术的发展，IBM将采用更大面积的读写头，并改进读写过程，实现大容量高速存储。
如图1所示，中间黄色为聚合物薄膜存储介质，它被沉积在硅基底上（蓝色部分）。图1中聚合物薄膜上方接触的绿色部分为硅读写头阵列，在读写时可以沿X和Y方向移动。图1中长条形的红色方块表示复用器，用于读写头阵列的寻址。
薄膜上的凹坑表示‘1’，平坦表示‘0’。读入数据的过程就是测温的过程：读写头的悬臂在凹坑处由于与坑壁接触，与在没有凹坑处相比散热更快，即低温表示‘1’，高温表示‘0’。
改写分为将‘0’改为‘1’和将‘1’改为‘0’。在平坦的薄膜上写入‘1’时，读写头通过XY方向的“扫描器”移动到指定存储区域，加热读写头电阻至400℃并接触薄膜，在几纳米厚的薄膜上灼烧出凹坑。
将‘1’改写为‘0’时，读写头加热后在原来坑的周围运动，使得薄膜熔化
填平凹坑。