Fizyczna struktura pliku wynika z własności urządzenia, na którym plik jest przechowywany. Większość urządzeń składowania danych (w tym plików) ma charakter blokowy. Zadaniem systemu operacyjnego jest zatem odwzorować jednostkę logiczną (np. rekord) na jednostkę fizyczną (np. sektor dysku). Operacja dostępu do rekordu może więc wymagać jednej lub kilku operacji dostępu do sektora dysku lub dostępu do bufora pamięci podręcznej, gdzie przechowane są tymczasowe zawartości niektórych obszarów przestrzeni dyskowej.
W związku z blokowym charakterem urządzeń składujących może wystąpić zjawisko fragmentacji wewnętrznej. Wynika ono z faktu, że rozmiar jednostki alokacji na urządzeniu, będący wielokrotnością (w liczbie jakieś potęgi dwójki: 1, 2, 4, 8, ...) rozmiaru sektora, nie musi dokładnie odpowiadać potrzebom aplikacji.