Grazie all'utilizzo di un laser a luce blu (405 nm), di lunghezza d'onda più corta rispetto al CD (720 nm) ed al DVD (650 nm), il Blu-ray riesce a contenere fino a 200 GB di dati, ovvero quasi 40 volte di più rispetto a un DVD Single Layer-Single Side (4,7 GB). Tuttavia un disco da 25 GB risulta sufficiente per contenere circa 2 ore di filmato ad alta definizione utilizzando il tradizionale codec MPEG-2, per tale motivo, oltre all'utilizzo dei dischi a doppio strato (oltre 50 GB), è stato previsto l'impiego di codec più sofisticati come l'MPEG-4 AVC o il Windows Media Video 9 (standardizzato come VC-1) che permettono in teoria di raddoppiare il fattore di compressione rispetto all'MPEG-2 (dimezzando in conseguenza la richiesta di spazio) senza incidere significativamente sulla qualità video.
È stato utilizzato il termine Blu al posto della forma inglese corretta Blue poiché quest'ultima, essendo di uso comune nella lingua inglese, non è registrabile come marchio. Il primo apparecchio ad aver utilizzato commercialmente questa tecnologia è stata la PlayStation 3, dopo che il 12 agosto 2004 i produttori impegnati nel progetto Blu-ray dichiararono di aver approvato la versione 1.0 delle specifiche per i dischi BD-ROM. La presentazione ufficiale del nuovo supporto disponibile per il cinema ad alta definizione è avvenuta il 23 maggio 2006 negli Stati Uniti. Il primo apparecchio "consumer" ad arrivare nei negozi giapponesi è stato il Sony BDZ-S77, un lettore e registratore da $3,800(US), il 10 aprile 2003. Ma non vi erano ancora lo standard per i video commerciali e nessun film era disponibile, solo materiale promozionale Sony. Il primo lettore blu-ray da tavolo realmente consumer secondo lo standard è stato il BD-P1000, commercializzato dalla Samsung nel luglio 2006.
