データの記録にはフラッシュメモリが使われており、記憶容量は数メガバイトから最大64ギガバイト（2008年現在）までさまざまである。
フロッピーディスクやMO、CD、DVDの様に専用のドライブ装置を必要としないため利便性が高く、USBメモリ（フラッシュメモリ仕様）自体にモーター回転部などの駆動部がないため衝撃にも強い。
しかも小型なため可搬性に優れている。
USB規格には、USB Mass Storage Class（USBマスストレージクラス）という補助記憶装置を接続するための仕様があり、このクラスに対応した機器及びオペレーティングシステム
(OS) であれば、ドライバをインストールする必要がなく、標準機能のみでUSBコネクタに接続した機器を記憶装置として認識することができる。
この仕組みを用いたのが、USBメモリである。
PCの状態やその設置場所によっては手近な位置にUSBポートを装備していないことも多いため、使いやすさを損なわないよう延長ケーブルが付属する場合もある。
2004年前後から急激にシェアを伸ばし、SDメモリーカードとともに持ち歩ける大容量フラッシュメモリの主力として用いられている。
機能面で製品の差別化を図ることが難しいため様々なデザインの製品が登場している。近年では食品やキャラクターなど変わったデザインのUSBメモリが数多く登場し、そのデザインが話題になることも少なくない。
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