磁条社保卡采用磁性材料存储数据，数据容量上限300字节，通过刷卡设备读取。磁条技术基于ISO 7811标准，读取速度0.5秒每次。1999年中国首次发行磁条社保卡，试点城市包括上海和北京。磁条卡数据易受物理磨损影响，平均使用寿命3年。
芯片社保卡集成接触式IC芯片，符合ISO 7816标准。芯片存储容量32KB或64KB，支持DES和RSA加密算法。2010年启动芯片卡试点，首批覆盖10个省份。芯片卡采用单线协议传输数据，响应时间小于200毫秒。芯片卡支持多应用分区，如医保支付和身份认证。
磁条卡数据存储格式为Track 1和Track 2，包含持卡人姓名和社保号。芯片卡数据存储于EEPROM，写入次数上限10万次。2015年全国推广芯片社保卡，替换率目标100%。磁条卡制造成本每张5元人民币，芯片卡成本每张15元人民币。
芯片卡物理尺寸85.6mm×54mm×0.76mm，工作电压5V。磁条卡厚度0.76mm，磁条宽度12.7mm。2018年完成社保卡芯片化升级，累计发行量超10亿张。芯片卡支持离线交易，交易记录存储于芯片缓存区。磁条卡数据复制风险高，复制设备价格低于100美元。
芯片卡安全机制包括PIN码验证和动态密钥。磁条卡无内置加密功能。2020年芯片卡兼容非接触式技术，符合ISO 14443标准。芯片卡生产商需通过CC EAL4+安全认证。磁条卡读取设备故障率8%，芯片卡故障率2%。
