דיסקים מסוג CD-RW התקדמו עם רעיון ההקלטה צעד אחד קדימה וזאת ע"י בניית פונקציית מחיקה בעזרתה ניתן למחוק מידע שאין בו צורך ולהקליט על המדיה שוב. דיסקים אלו מבוססים על עקרון טכנולוגיית שינוי פאזות. בדיסקי CD-RW ,אלמנט שינוי הפאזות מתבסס על שימוש בחומרים כימיים כגון: כסף, אנטימון ואינדיום.
ככל חומר אחר,ניתן לשנות את מצב התרכובת ע"י חימומה בטמפרטורה מסויימת: כאשר התרכובת מחוממת מעבר לטמפרטורת ההתכה (סביב 600 מעלות צלזיוס), היא נהפכת לנוזל, בצורתה הקריסטלית (חימום של 200 מעלות צלזיוס בערך), התרכובת מתגבשת לחומר מוצק.
במקרה שלנו התרכובת "מתעקשת" להשאר במצב בו היא נמצאת גם לאחר קירורה, כלומר, אם נביא את התרכובת למצב של התכה ונקרר אותה במהירות, היא תשאר במצבה הנוזלי האמורפי למרות שהבאנו אותה לטמפרטורה בו היא אמורה להתקשות ולעבור למצב הקריסטלי. על מנת להביא את התרכובות למצב קריסטלי יש צורך לשמור את התרכובת בטמפרטורה של בערך 200 מעלות לפרק זמן מסויים לפני קירורה.

לייזר "כותב" 

בתרכובת בה משתמשים במדיית ה-CD-RW, המצב הקריסטלי הינו שקוף יחסית בעוד שבמצבה הנוזלי חסר הצורה היא מצוייה במצב בו היא סופגת את מקסימום קרני האור ומונעת מהם לעבור הלאה.
במדיית CD-RW חדשה וריקה, כל החומרים באזורים הכתיבים נמצאים בצורה הקריסטלית, כך שהאור יכול לעבור דרך השכבה לתוך השכבה בעלת יכולת החזר האור ו"מנתרת" בחזרה לחיישנים. על מנת לכתוב מידע ע"ג הדיסק, הצורב משתמש בעוצמת לייזר לכתיבה (ה"לייזר הכותב") שהיא מספיק חזקה לחמם את התרכובת לטמפרטורה בה הוא מותך. נקודות ההתכה הללו משמשות על תקן הבליטות אותן הכרנו במדיה הקונבנציונאלית והנקודות האטומות מחדירת קרני אור במדיית ה-CD-R: הם חוסמות את קרן הלייזר כך שלא תגיע לשכבה המטאלית.
כל אזור המוגדר כאזור חסר יכולת השתקפות מתפענח ל-"0". כל נקודה שנשארת קריסטאלית היא עדיין מחזירת אור ומתפענחת ל-"1".

לייזר "קורא" ו"מוחק"

כמו ב-CD-R, ה"לייזר הקורא" אינו בעל עוצמה חזקה שתוכל לשנות את מצבו של החומר בשכבת ההקלטה. ה"לייזר המוחק" נופל בהגדרתו באמצע: בעוד שהוא לא מספיק חזק להתיך את החומר הוא חזק מספיק על מנת לחמם את המדייה ולהביאה למצבה הקריסטלי ע"י שמירת הטמפרטורה ותוך כך מחיקת המדייה והבאתה למצבה הראשוני.
CD-RW  לא מחזירים אור כמו פורמטים אחרים של ה-CD,כך שהם אינם יכולים להקרא ע"י מרבית נגני הדיסקים וה-CD-ROM מהדור הישן. כמה מהדגמים החדשים של נגני הדיסקים, ה- CD-ROM וכל צורבי ה- CD-RW מסוגלים להתאים את עצמם ולקרוא סוגים שונים של מדיות. אך מאחר ו-CD-RW לא יעבדו על הרבה נגני דיסקים, לא מומלץ להשתמש בהם עבור הקלטת מוזיקה ולרוב הם ישמשו עבור אחסון קבצי מידע ניידים.