Thẻ nhớ (memory card) hoặc thẻ flash (flash card) là một thiết bị lưu trữ dữ liệu điện tử được sử dụng trên các thiết bị như điện thoại di động, máy ảnh kỹ thuật số, máy tính bảng hay một số thiết bị cầm tay khác. Đặc điểm chung của thẻ nhớ là có thể tháo lắp dễ dàng và lưu trữ được dữ liệu mà không cần tiêu tốn năng lượng.
Có nhiều chuẩn thẻ nhớ khác nhau, song phổ biến nhất là chuẩn thẻ SD với các kích thước. Ngoài ra, chuẩn thẻ CF (Compact Flash) được sử dụng rộng rãi với những mẫu máy ảnh chuyên nghiệp. Chuẩn thẻ Memory Stick của Sony mặc dù chỉ có mặt trên các thiết bị của Sony, nhưng vẫn là một trong những chuẩn thẻ nhớ phổ biến do Sony phát triển nhiều mẫu thiết bị hỗ trợ loại thẻ này.
SD là viết tắt của Secure Digital (An toàn kỹ thuật số), là chuẩn thẻ nhớ được phát triển từ năm 1999 và kế thừa trên nền tảng thẻ nhớ MMC cũ (Multi Media Card). Chuẩn thẻ nhớ SD được Hiệp hội thẻ SD (SD Card Association – SDA) duy trì, được hơn 400 hãng sử dụng và phát triển, với nhiều loại sản phẩm hỗ trợ và trên 8.000 sản phẩm thẻ nhớ khác nhau.
SDSC hoặc Secure Digital Standard Capacity – SD Dung lượng Tiêu chuẩn – là thế hệ thẻ SD đầu tiên được phát triển trên cơ sở kế thừa công nghệ của thẻ MMC kết hợp một số cải tiến như: Thiết kế mới tránh cắm ngược thẻ nhớ, bề mặt kim loại tiếp xúc được làm thấp xuống hơn so với mặt sau thẻ để tránh tiếp xúc với ngón tay người sử dụng, tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh hơn.
Loại thẻ SDHC (Secure Digital High Capacity – SD dung lượng cao) được giới thiệu năm 2006 và được quy định là phiên bản 2.0 của thẻ SD. Dung lượng của thẻ SDHC được nâng lên tối đa 32GB và thẻ nhớ được định dạng sẵn theo chuẩn FAT32. Phiên bản 2.0 của thẻ SDSC và SDHC đều được nâng tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa so với thế hệ thẻ cũ, lên đến 25Mbyte/s.
Thế hệ thẻ Secure Digital eXtended Capacity (SDXC – SD Dung lượng Mở rộng) được giới thiệu vào tháng 1/2009, là Phiên bản 3.01 của chuẩn thẻ nhớ SD, với việc nâng thêm dung lượng tối đa lên đến 2TB (2048GB) và được nhà sản xuất định dạng sẵn theo chuẩn exFAT của Microsoft. Phiên bản 3.0 của thẻ nhớ SD còn được giới thiệu với Ultra High Speed bus với tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa cao hơn phiên bản 2.0, từ 50 Mbyte/s đến 104 Mbyte/s, và đến phiên bản 4.0 với Ultra High Speed bus 2, tốc độ tối đa được nâng cao lên mức từ 156 Mbyte/s đến 312 Mbyte/s, nhưng đòi hỏi thêm chân kết nối trên thẻ nhớ và khe cắm thẻ.
Ngoài ra, còn một loại thẻ SD khác mang tên SDIO (Secure Digital Input Output), đây là phiên bản mở rộng đặc biệt của thẻ SD, ngoài chức năng lưu trữ như thẻ nhớ bình thường còn có các tính năng I/O khác như bộ nhận tín hiệu GSM, modem, bộ đọc mã vạch, bộ nhận tín hiệu FM, điều khiển TV, máy ảnh kỹ thuật số hay các kết nối như Wi-Fi, Bluetooth, Ethenet, hồng ngoại… Thẻ SDIO có thể dùng với mọi thiết bị hỗ trợ như một thẻ nhớ bình thường, nhưng để sử dụng được các tính năng I/O thiết bị kết hợp phải tương thích và có trình điều khiển (driver) cần thiết.