Flash存儲器的工作原理基於浮柵場效應管（Floating Gate FET），這是其基本存儲單元。浮柵場效應管具有四個端電極：源極（Source）、漏極（Drain）、控制柵極（Control Gate）和浮置柵極（Floating Gate）。在Flash存儲器中，數據是通過在浮柵上存儲電荷或不存儲電荷來表示的。具體來說：
當向浮置柵極注入電荷時，源極（Source）和漏極（Drain）之間會形成導電溝道，從而允許電流流動，這通常被讀取為數字「0」。
當浮置柵極上沒有電荷時，源極和漏極之間沒有導電溝道，因此電流不會流動，這通常被讀取為數字「1」。
寫入操作通常通過兩種技術實現：熱電子注入（hot electron injection）和F-N隧道效應（Fowler Nordheim tunneling），而擦除操作則通過將電荷從浮柵中移除來實現。Flash存儲器的這些特性使其成為一種非易失性存儲器，意味著數據在斷電後仍然保留。
Flash存儲器分為NOR Flash和NAND Flash兩種類型，它們都使用浮柵場效應管作為基本存儲單元，但有不同的電路布局和操作方式。
量子隧道效應在Flash存儲器的設計和操作中起著重要作用。當微電子器件進一步微型化時，必須考慮量子效應，例如電子通過隧道效應穿透絕緣層的現象。這種巨觀量子隧道效應是微電子學和光電子學中的重要理論，並在Flash存儲器的設計和製造中得到了套用。
綜上所述，Flash存儲器的工作原理涉及浮柵場效應管的使用，以及在浮柵上存儲或移除電荷來實現數據的寫入、擦除和讀取。這些操作利用了量子隧道效應，確保了Flash存儲器的非易失性特性。