我们在FeRAM中使用PZT (锆钛酸铅) 作为铁电材料。PZT的结晶结构如右图所示。

锆 (Zr) 或钛 (Ti) 正离子在晶格中占据两个稳定位置，并且可以通过施加外部电场在两个位置之间移动。由于两个稳定位置都偏离电荷中心，因此在铁电材料中会出现两个相反方向的极化，图中向上或向下。即使去除了电场，也可以存储向上或向下极化，如果施加相反的电场，则可以在彼此之间切换。

铁电膜的上下设置有电极，构成电容器，标示出电极电压及极化量时，能够实现磁滞 (过程) ，从而能够记忆“1”或者“0”。铁电存储器就是利用了这种非易失性。

虽然EEPROM或闪存也会根据元件内的存储区域是否有电荷来记忆数据，但FeRAM是根据极化的方向来记忆数据的，所以两者具有不同的记忆方式。