A maioria dos sistema de arquivos baseiam-se num Device File System, o qual é um nível de abstração para o hardware responsável por armazenar e recuperar os blocos de dados especificados, apesar do tamanho do bloco em sistemas de arquivos de bloco possa ser um múltiplo do tamanho do bloco físico. Em sistemas de arquivo clássicos, um único bloco pode conter somente uma parte de um único arquivo. Isto leva a uma ineficiência de espaço devido a fragmentação interna, visto que o tamanho dos arquivos não são frequentemente múltiplos do tamanho do bloco, e assim o último bloco dos arquivos permanecerá parcialmente vazio. Isto cria o que é denominado de slack space, com um desperdício médio de meio bloco por arquivo. Alguns sistemas de arquivos mais recentes tentam resolver este problema através de técnicas denominadas subalocação de blocos e tail merging.

O armazenamento de blocos é normalmente abstraído por um sistema de arquivos ou sistema de gerenciamento de banco de dados para uso por aplicativos e usuários. Os volumes físicos ou lógicos acessados via block I/O podem ser dispositivos internos dum servidor, conectados diretamente via SCSI ou Fibre Channel, ou dispositivos remotos acessados através duma storage area network (SAN) usando protocolos tais como iSCSI ou AoE. Sistemas de gerenciamento de banco de dados frequentemente usam seus próprios block I/O para melhorar a performance e a capacidade de recuperação, em comparação com o SGBD no topo de um sistema de arquivos.