随机存取存储器（英语：Random Access Memory，缩写：RAM），也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入（存入）或读出（取出）信息。它与ROM的最大区别是数据的易失性，即一旦断电所存储的数据将随之丢失。RAM在计算机和数字系统中用来暂时存储程序、数据和中间结果 。
组成
- 存储矩阵
如图所示，RAM的核心部分是一个寄存器矩阵，用来存储信息，称为存储矩阵。
- 读/写控制器
访问RAM时，对被选中的寄存器进行读操作还是进行写操作，是通过读写信号来进行控制的。读操作时，被选中单元的数据经数据线、输入/输出线传送给CPU（中央处理单元）；写操作时，CPU将数据经输入/输岀线、数据线存入被选中单元。
- 输入/输出
RAM通过输入/输岀端与计算机的CPU交换数据，读出时它是输岀端，写入时它是输入端，一线两用。由读/写控制线控制。输入/输出端数据线的条数，与一个地址中所对应的寄存器位数相同，也有的RAM芯片的输入/输出端是分开的。通常RAM的输出端都具有集电极开路或三态输出结构。 - 片选控制
由于受RAM的集成度限制。一台计算机的存储器系统往往由许多RAM组合而成。CPU访问存储器时，一次只能访问RAM中的某一片（或几片），即存储器中只有一片（或几片）RAM中的一个地址接受CPU访问，与其交换信息，而其他片RAM与CPU不发生联系，片选就是用来实现这种控制的。通常一片RAM有一根或几根片选线，当某一片的片选线接入有效电平时，该片被选中，地址译码器的输出信号控制该片某个地址的寄存器与CPU接通；当片选线接入无效电平时，则该片与CPU之间处于断开状态。
特点
- 随机读写
数据被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的位置无关 - 数据容易丢失
当断电时，数据丢失，不能持久 - 访问速度快
- 数据需要刷新(再生)
现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1（二进制），未充电的代表0。由于电容器或多或少有漏电的情形，若不作特别处理，数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态，然后按照原来的状态重新为电容器充电，弥补流失了的电荷。
分类
根据存储单元的工作原理不同， RAM分为静态RAM和动态RAM
1、 静态RAM(SRAM)
是在静态触发器的基础上附加门控管而构成的。因此，它是靠触发器的自保功能存储数据的。SRAM存放的信息在不停电的情况下能长时间保留，状态稳定（也就是只要供电它就会保持一个值）不需外加刷新电路，从而简化了外部电路设计。但由于SRAM的基本存储电路中所含晶体管较多，故集成度较低，且功耗较大，但SRAM 比DRAM要快，这是因为SRAM没有刷新周期。每个SRAM存储单元由6个晶体管组成，而DRAM存储单元由一个晶体管和一个电容器组成。
按CPU每个机器周期能对内存进行访问的次数SRAM又被分为SARAM(Single-access RAM)和DARAM(Dual-access RAM)两种内存。
- SARAM
SARAM在一个机器周期内只能被访问一次 - DARAM
DARAM则在一个机器周期内能被访问两次
2、动态RAM(DRAM)
以电荷形式进行存储的半导体存储器，利用电容存储电荷的原理保存信息，电路简单，集成度高。由于任何电容都存在漏电，因此，当电容存储有电荷时，过一段时间由于电容放电会导致电荷流失，使保存信息丢失。解决的办法是每隔一定时间（一般为2ms）须对DRAM进行读出和再写入，使原处于逻辑电平“l”的电容上所泄放的电荷又得到补充，原处于电平“0”的电容仍保持“0”，这个过程叫DRAM的刷新。
又可以分为SDRAM(Synchronous DRAM)、DDR SDRAM(Dual Data Rate SDRAM)和RDRAM(Rambus DRAM)
- SDRAM
同步动态随机存储器。指理论上其速度可达到与CPU同步。 - DDR SDRAM
简称DDR，也就是“双倍速率SDRAM“的意思。DDR可以说是SDRAM的升级版本，DDR在时钟信号上升沿与下降沿各传输一次数据，这使得DDR的数据传输速度为传统SDRAM的两倍。由于仅多采用了下降缘信号，因此并不会造成能耗增加。至于定址与控制信号则与传统SDRAM相同，仅在时钟上升缘传输。DDR 内存是作为一种在性能与成本之间折中的解决方案，其目的是迅速建立起牢固的市场空间，继而一步步在频率上高歌猛进，最终弥补内存带宽上的不足。 - RDRAM
Intel强力推广的未来内存发展方向，其技术引入了RISC（精简指令集），依靠高时钟频率（目前有300MHz、350MHz和400MHz三种规格）来简化每个时钟周期的数据量。