Крім імен, файли на носії даних можуть мати додаткові атрибути, докладно описують їх індивідуальні характеристики. Наприклад, формат даних, дата створення, дата останньої зміни, можливі обмеження доступу до файлів і т. д. Усі функції файлу називаються «метаданними», на відміну фактичних даних у файлі. Метадані, включаючи імена файлів, зазвичай зберігаються в покажчику або носії даних «Зміст» або «Таблиця змісту» (англійською мовою table of content, TOC) відповідно. Коли кількість файлів велика, їх можна згрупувати в так звані папки або каталоги (з акцентом на останній склад; англійська: каталоги), які також занесені до змісту. Оскільки папки можуть містити файли і інші папки, зазвичай виходить ієрархічна файлова система.
Створення файлової системи та індексу – нетривіальне завдання. Цілі, які мають бути досягнуті, полягають у тому, щоб постійно забезпечувати цілісність та швидкість доступу до файлів, які можуть постійно змінюватися, особливо для поточних жорстких дисків (2010), які можуть мати ємність близько 2 ТБ (2 000 000 000 000) байт) і навіть більше, що містять сотні тисяч файлів на одному диску.
Кожен тип носія даних (наприклад, жорсткі диски, магнітні стрічки, оптичні диски, флеш-пам'ять) використовує файлову систему з певною структурою. Починаючи з імені файлу та реалізованої файлової системи, операційна система та її підпрограми отримують доступ до необхідного індексу, знаходять або обчислюють адресу файлу на відповідному носії даних і, нарешті, можуть отримати доступ до даних файлу. Передача сучасних даних, таких як Жорсткі диски також мають власний «інтелект» (мікрокод або прошивку), який спрощує доступ до файлів і даних, а також може пропонувати деякі спеціальні функції, такі як:
- вимірники тимчасових несправностей (SMART або інші), які на основі статистики тимчасових несправностей, що автоматично ремонтуються, можуть заздалегідь оцінити час незворотної відмови пристрою; трохи раніше, щоправда, б'ють на сполох про його заміну на новий, без втрати даних;
- управління резервним сектором, що активується та використовується автоматично у разі виходу з ладу вихідних секторів.
Проте останні функції більше пов'язані з файлової системою на носії даних, а скоріш з фізичним розміщенням даних будь-якого типу (файлів, каталогів, резервних копій, спеціальних записів тощо. буд.) на носії даних.