Un périphérique de stockage en réseau NAS est composé d'un ou de plusieurs disques durs, d'une connexion Ethernet et d'un système d'exploitation intégré (au lieu d'un système d'exploitation de réseau complet). Il se connecte au réseau, ce qui permet aux utilisateurs d'accéder aux fichiers et de les partager, de diffuser du contenu et de sauvegarder des données à un emplacement centralisé. Les périphériques de stockage en réseau NAS équipés de plusieurs disques durs peuvent être utilisés pour mettre en place une stratégie de protection des données de type RAID.
Le stockage en réseau NAS repose sur une architecture client/serveur. Un seul périphérique matériel, souvent appelé « tête de NAS », joue le rôle d'interface entre le stockage en réseau NAS et les clients du réseau. Les clients se connectent toujours à la tête de NAS et non aux périphériques de stockage. Un périphérique de stockage en réseau NAS ne requiert ni écran, ni clavier, ni souris.
L'administration des systèmes de stockage en réseau NAS est aisée. Ces systèmes incluent souvent des fonctionnalités intégrées telles que les quotas d'espace disque, l'authentification sécurisée et l'envoi automatique d'alertes par e-mail en cas d'erreur sur l'équipement.