主存儲器(Main memory)，簡稱主存。是計算機硬件的一個重要部件，其作用是存放指令和數據，并能由中央處理器(CPU)直接隨機存取。現代計算機是為了提高性能，又能兼顧合理的造價，往往采用多級存儲體系。即由存儲容量小，存取速度高的高速緩沖存儲器，存儲容量和存取速度適中的主存儲器是必不可少的。主存儲器是按地址存放信息的，存取速度一般與地址無關。32位(比特)的地址最大能表達4GB的存儲器地址。這對多數應用已經足夠，但對于某些特大運算量的應用和特大型數據庫已顯得不夠，從而對64位結構提出需求。

主存儲器一般采用半導體存儲器，與輔助存儲器相比有容量小、讀寫速度快、價格高等特點。計算機中的主存儲器主要由存儲體、控制線路、地址寄存器、數據寄存器和地址譯碼電路五部分組成。從70年代起，主存儲器已逐步采用大規模集成電路構成。用得最普遍的也是最經濟的動態隨機存儲器芯片(DRAM)。1995年集成度為64Mb(可存儲400萬個漢字)的DRAM芯片已經開始商業性生產，16MbDRAM芯片已成為市場主流產品。DRAM芯片的存取速度適中，一般為50~70ns。有一些改進型的DRAM，如EDO DRAM(即擴充數據輸出的DRAM)，其性能可較普通DRAM提高10%以上，又如SDRAM(即同步DRAM)，其性能又可較EDO DRAM提高10%左右。1998年SDRAM的后繼產品為SDRAMⅡ(或稱DDR，即雙倍數據速率)的品種已上市。在追求速度和可靠性的場合，通常采用價格較貴的靜態隨機存儲器芯片(SRAM)，其存取速度可以達到了1~15ns。無論主存采用DRAM還是SRAM芯片構成，在斷電時存儲的信息都會“丟失”，因此計算機設計者應考慮發生這種情況時，設法維持若干毫秒的供電以保存主存中的重要信息，以便供電恢復時計算機能恢復正常運行。鑒于上述情況，在某些應用中主存中存儲重要而相對固定的程序和數據的部分采用“非易失性”存儲器芯片(如EPROM，快閃存儲芯片等)構成;對于完全固定的程序，數據區域甚至采用只讀存儲器(ROM)芯片構成;主存的這些部分就不怕暫時供電中斷，還可以防止病毒侵入。

RAM是構成內存的主要部分，其內容可以根據需要隨時按地址讀出或寫入，以某種電觸發器的狀態存儲，斷電后信息無法保存，用于暫存數據，又可分為DRAM和SRAM兩種。RAM一般使用動態半導體存儲器件(DRAM)。因為CPU工作的速度比RAM的讀寫速度快，所以CPU讀寫RAM時需要花費時間等待，這樣就使CPU的工作速度下降。人們為了提高CPU讀寫程序和數據的速度，在RAM和CPU之間增加了高速緩存(Cache)部件。Cache的內容是隨機存儲器(RAM)中部分存儲單元內容的副本。ROM是只讀存儲器，出廠時其內容由廠家用掩膜技術寫好，只可讀出，但無法改寫。信息已固化在存儲器中，一般用于存放系統程序BIOS和用于微程序控制。PROM是可編程ROM，只能進行一次寫入操作(與ROM相同)，但是可以在出廠后，由用戶使用特殊電子設備進行寫入。EPROM是可擦除的PROM，可以讀出，也可以寫入。但是在一次寫操作之前必須用紫外線照射，以擦除所有信息，然后再用EPROM編程器寫入，可以寫多次。EEPROM是電可擦除PROM，與EPROM相似，可以讀出也可寫入，而且在寫操作之前，不需要把以前內容先擦去，能夠直接對尋址的字節或塊進行修改。閃速存儲器(Flash Memory)，其特性介于EPROM與EEPROM之間。閃速存儲器也可使用電信號進行快速刪除操作，速度遠快于EEPROM。但不能進行字節級別的刪除操作，其集成度高于EEPROM。