O padrão de cartões SD foi desenvolvido em 1999 pela Secure Digital Association (SDA), consórcio formado por empresas como Matsushita (Panasonic), Philips, Toshiba Corp, Nokia, Microsoft e SanDisk Corp, e conta com a apoio de mais de 500 empresas.     

Essa é a segunda geração da memória flash, e compete diretamente com a MemoryStick da Sony e outros formatos.

Os cartões de memória SD variam de 16MB a vários Gigabytes de memória, com velocidade de transferência de 10 bits por segundo, ou mais, nas versões com maior capacidade.

Eles possuem chave de proteção contra gravação acidental, maior velocidade de acesso que os cartões MMC e as medidas de 0,21 x 2,4 x 3,2 centímetros.    

Os slots para cartões SD são compatíveis com os MultiMediaCards (MMC), mas podem não ser compatíveis com o padrão SDIO, uma especificação que permite o acesso a cartões diversos, como câmeras digitais, MP3 Player e cartões Bluetooth.

Uma especificação mais recente permite ter cartões padronizados com capacidades de até 32GB.

O formato foi utilizado por uma grande quantidade de PDAs, mas agora perde espaço para os padrões miniSD e microSD, que são versões menores dos cartões SD, muito utilizados nos smartphones.