SD卡（安全數字存儲卡）支持兩種主要的工作模式：SDIO模式和SPI模式。這兩種模式在接口定義、數據傳輸速度和硬體要求上有所不同。
SDIO模式：
使用四個引腳進行數據傳輸，支持1位SD低速模式。
SDIO接口是基於SD卡協定發展而來，兼容SD卡，並可用於連線支持SDIO接口的設備。
數據傳輸速度快，但每個位元組中的數據高位在前，低位在後。
命令和回響通過CMD線傳輸，回響分為短回響（48位）和長回響（136位）。
SPI模式：
使用單個引腳進行數據傳輸。
是SD存儲卡協定的子集，只定義了物理連結，不提供數據傳輸協定。
在SPI模式下，SD存儲卡協定狀態機不被遵守，所有在SPI模式下被支持的SD存儲卡命令總是可用的。
SPI模式下的回響行為與SDIO模式有所不同，例如，被選擇的卡總是回應命令，使用附加的（8位）回響結構，當卡遇到數據檢索問題時，會用回響錯誤來回應。
根據SD標準，所有的SD卡與SDIO設備都必須支持SPI模式，因此SPI模式是「required」。此外，早期的MMC卡（使用SPI傳輸）也能接到SD插槽中，並使用SPI模式或1位模式來讀取數據。