Hierarchiczne zarządzanie pamięcią masową (HSM) umożliwia organizacjom organizowanie przechowywania i pobierania danych na osobnych warstwach w celu zarządzania kosztami i wydajności przestrzeni dyskowej. Technika ta jest również czasami nazywana przechowywaniem warstwowym. Działa jak pamięć podręczna, ale na znacznie większą skalę, gdzie często używane dane są przechowywane na szybszych dyskach z przodu i archiwizowane na wolniejszych nośnikach na niższych poziomach. Ponieważ niektóre pliki są częściej używane, znajdują się na pierwszej warstwie, a następnie są przenoszone na niższe warstwy, gdy wychodzą z użycia.
Podstawą hierarchicznego zarządzania pamięcią masową jest oprogramowanie. Wymagana jest bardzo szczegółowa logika, aby skatalogować dane i obserwować często używane pliki, które powinny znajdować się w wyższej warstwie. Oprogramowanie jest również odpowiedzialne za zarządzanie żądaniami do warstwy biblioteki i zapewnianie, że żądania te są realizowane w pewnym czasie.
Istnieje wiele różnych funkcji dostępnych w różnych implementacjach oprogramowania do hierarchicznego zarządzania pamięcią masową. Niektóre programy mogą umożliwiać tworzenie warstwy kopii zapasowej, w której wszystkie dane, niezależnie od tego, czy są często używane, czy w postaci archiwalnej, są również przesyłane na dodatkowe nośniki pamięci długoterminowej. Inne funkcje mogą obejmować integrację z systemami komputerowymi korzystającymi z HSM. W tym przypadku dane są pobierane z innych serwerów lub stacji roboczych w sieci do podstawowego modułu HSM i dalej organizowane w warstwie dysku lub pamięci masowej albo w pełnej kopii zapasowej.
Implementacje hierarchicznego zarządzania pamięcią masową mogą się również różnić w zależności od przypadku użycia. W niektórych sytuacjach część dużego pliku zostanie umieszczona na szybkim dysku i połączona z pozostałą częścią pliku na nośniku pamięci. Gdy nadejdzie żądanie użytkownika, pierwsza część pliku jest odczytywana z dysku, a pozostała część jest pobierana z nośnika pamięci. Ta technika jest często używana w dużych implementacjach strumieniowania multimediów, takich jak wideo w Internecie.
Istnieje również kilka wad hierarchicznego zarządzania pamięcią masową. Przede wszystkim czas potrzebny na pobranie rzadziej używanych danych z warstwy pamięci masowej. Na przykład w przypadku wielu małych plików robotom może zająć więcej godzin, a nawet dni, aby zebrać żądanie, które może zostać rozłożone na wiele dysków w szafie grającej. W takich przypadkach administratorzy systemów zazwyczaj zalecają użytkownikom pakowanie dużych ilości mniejszych plików w pliki o pojedynczym formacie archiwum. Warstwa pamięci musi wtedy szukać tylko jednego pliku, zwykle przechowywanego na jednym nośniku w bibliotece.