主存储器分为只读存储器和随机存取存储器。
主存储器，简称主存。是计算机硬件的一个重要部件，其作用是存放指令和数据，并能由中央处理器直接随机存取。现代计算机是为提高性能，又能兼顾合理的造价，往往采用多级存储体系。即由存储容量小，存取速度高的高速缓冲存储器，存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。主存储器是按地址存放信息的，存取速度一般与地址无关。32位的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对多数应用已经足够，但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够，从而对64位结构提出需求。
主存储器一般采用半导体存储器，与辅助存储器相比有容量小、读写速度快、价格高等特点。计算机中的主存储器主要由存储体、控制线路、地址寄存器、数据寄存器和地址译码电路五部分组成。用得最普遍的也是最经济的动态随机存储器芯片。1995年集成度为64Mb的DRAM芯片已经开始商业性生产，16MbDRAM芯片已成为市场主流产品。