Standard ATA che consente uno scambio di dati con una ampiezza di banda superiore ai 100 Mb al secondo. Una prima versione vede una velocità di trasferimento di 150Mb al secondo, mentre successive versioni arriveranno a 300Mbps e 600Mbps.

Rispetto alla precedenti versioni ATA, questa utilizza cavi a soli quattro fili (invece di 26) e per ciascuna porta è possibile collegare una sola periferica invece di due. Per una prima fase è previsto la possibilità, tramite adatatori, di utilizzare i vecchi dischi ATA con interfaccia a 26 fili. In questo caso, però, dovendo servirsi del bus PCI (limitato a 133Mbps) non possono sfruttare la loro capacità.

La tecnologia Serial-ATA non necessita di configurazione master/slave: a differenza dell'ATA è possibile collegare un solo dispositivo per ciascun connettore.