磁帶機是一種數據存儲設備，可以在磁帶上讀取和寫入數據。 磁帶數據存儲通常用于離線歸檔數據存儲。 磁帶介質通常具有有利的單位成本和長期的歸檔穩定性。

與提供直接訪問存儲的硬盤驅動器不同，磁帶驅動器提供順序訪問存儲。 磁盤驅動器可以在幾毫秒內移動到磁盤上的任何位置，但磁帶驅動器必須在卷軸之間物理地纏繞磁帶才能讀取任何一個特定的數據片段。 因此，磁帶機的平均訪問時間非常長。 但是，當達到所需位置時，磁帶驅動器可以非常快速地從磁帶中流出數據。 例如，截至 2017 年，Linear Tape-Open (LTO) 支持高達 360 MB/s 的連續數據傳輸速率，這一速率可與硬盤驅動器相媲美。

1950 年代，容量小于 1 兆字節的磁帶驅動器首次用于大型計算機的數據存儲。 截至 2018 年，每個盒式磁帶的未壓縮數據容量為 20 TB 或更高。

在早期的計算機系統中，磁帶是主要的存儲介質，因為盡管驅動器很貴，但磁帶很便宜。 一些計算機系統在 DECtape 等磁帶驅動器上運行操作系統。 DECtape 具有固定大小的索引塊，可以在不干擾其他塊的情況下進行重寫，因此 DECtape 可以像慢速磁盤驅動器一樣使用。

數據磁帶驅動器可以使用高級數據完整性技術，例如多級前向糾錯、疊瓦和線性蛇形布局來將數據寫入磁帶。

磁帶機可以連接到帶有 SCSI、光纖通道、SATA、USB、FireWire、FICON 或其他接口的計算機。 磁帶機與自動裝載機和磁帶庫一起使用，自動裝載、卸載和存儲多個磁帶，增加無需人工干預即可存儲的數據量。

在家庭計算的早期，軟盤和硬盤驅動器非常昂貴。 許多計算機都有一個接口，可以通過磁帶錄音機存儲數據，通常是在小型盒式磁帶上。 簡單的專用磁帶機，例如專業的 DECtape 和家用 ZX Microdrive 和 Rotronics Wafadrive，也是為廉價的數據存儲而設計的。 然而，磁盤驅動器價格的下降使這些替代品變得過時了。

由于某些數據可以壓縮到比原始文件更小的大小，因此在銷售磁帶驅動器時以 2:1 的壓縮比假設來說明容量已變得司空見慣； 因此，容量為 80 GB 的磁帶將以 80/160 的形式出售。 真實存儲容量也稱為本機容量或原始容量。 實際可達到的壓縮率取決于被壓縮的數據。 有些數據幾乎沒有冗余； 例如，大型視頻文件已經使用壓縮，無法進一步壓縮。 另一方面，具有重復條目的數據庫可能允許優于 10:1 的壓縮比。

如果數據傳輸速率低于磁帶驅動器磁頭設計用于向連續運行的磁帶傳輸數據或從連續運行的磁帶傳輸數據的最小閾值，則在讀/寫期間會發生稱為擦鞋的不利影響。 在這種情況下，現代快速運行的磁帶驅動器無法立即停止磁帶。 相反，驅動器必須減速并停止磁帶，將其倒帶一小段距離，重新啟動它，回到流媒體停止的位置，然后恢復操作。 如果這種情況重復出現，所產生的來回磁帶運動類似于用布擦鞋。 擦鞋會降低可達到的數據傳輸速率、驅動器和磁帶壽命以及磁帶容量。

在早期的磁帶驅動器中，非連續數據傳輸是正常且不可避免的。 計算機處理能力和可用內存通常不足以提供恒定流，因此磁帶驅動器通常設計用于啟停操作。 早期的驅動器使用非常大的線軸，這必然具有高慣性并且不容易啟動和停止移動。

為了提供高啟動、停止和尋道性能，幾英尺長的松散磁帶被放出并被吸風扇拉到磁帶頭和絞盤兩側的兩個深的開放通道中。 懸掛在這些真空柱上的細長膠帶環比兩個卷軸的慣性小得多，可以快速啟動、停止和重新定位。 大卷軸將根據需要移動，以將松弛的膠帶保持在真空柱中。

后來，1980 年代的大多數磁帶機都引入了內部數據緩沖區的使用，以在一定程度上減少啟停情況。 這些驅動器通常稱為磁帶流。 只有當緩沖區中沒有要寫入的數據，或者在讀取過程中充滿數據時，磁帶才會停止。