概述SATA II是芯片巨头Intel英特尔与硬盘巨头Seagate希捷在SATA的基础上发展起来的，其主要特征是外部传输率从SATA的150MB/s进一步提高到了300MB/s，此外还包括NCQ(Native Command Queuing，原生命令队列)、端口多路器(Port Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等一系列的技术特征。单纯的外部传输率达到3Gbps并不是真正的SATA II。
SATA II的关键技术就是3Gbps的外部传输率和NCQ技术。NCQ技术可以对硬盘的指令执行顺序进行优化，避免像传统硬盘那样机械地按照接收指令的先后顺序移动磁头读写硬盘的不同位置，与此相反，它会在接收命令后对其进行排序，排序后的磁头将以高效率的顺序进行寻址，从而避免磁头反复移动带来的损耗，延长硬盘寿命。另外并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术，除了硬盘本身要支持 NCQ之外，也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。此外，NCQ技术不支持FAT文件系统，只支持NTFS文件系统。
由于SATA设备市场比较混乱，不少SATA设备提供商在市场宣传中滥用“SATA II”的现象愈演愈烈，例如某些号称“SATA II”的硬盘却仅支持3Gbps而不支持NCQ，而某些只具有1.5Gbps的硬盘却又支持NCQ，所以，由希捷(Seagate)所主导的SATA-IO(Serial ATA International Organization，SATA国际组织，原SATA工作组)又宣布了SATA 2.5规范，收录了原先SATA II所具有的大部分功能——从3Gbps和NCQ到交错启动(Staggered Spin-up)、热插拔(Hot Plug)、端口多路器(Port Multiplier)以及比较新的eSATA(External SATA，外置式SATA接口)等等。
优点首先，SATA2硬盘改进了上一代的性能技术和可维护性举措并引进了背板互联等多项技术，同时加入了NCQ、乱序执行、数据的分散和集合，此技术的增进是提高整体性能的保障，目前新推出的标榜SATAII的硬盘都采用了这些新技术。同时加入了名为EnclosureManagement的可维护性举措，例如在风扇控制，温度控制，新硬盘指示，坏硬盘指示，硬盘状态指示等等。此外，它引进了来自SCSI硬盘上的，背板互(Backplane
Interconnect)方案，实现把多块硬盘直接连接到一个背板总线上，摆脱了分别连接到自己的端口上的可能，这样可以省去多根连接线的连接，有助于机箱内部散热，即使在RAID下硬盘出现不良状况也可以随时更换。
SATA2硬盘可以完全满足网络存储和服务器存储对更快传输速度的需求，同时可以进行大量硬盘的连接，并且理想速度可以达到300MB/s，拥有这样的传输速度使数据交换可以更加迅速和安全。本地指令队列(Native Command Queuing)是SATA2硬盘中一个很重要的技术，命令队列是一行到来的命令，它们被按照顺序分析并重新进行排列以优化执行序列。通过命令队列，可以为硬盘提供更高效的实时分析命令。
(PS)端口选择器也是SATA2具备的特性之一，PS机制允许不同的两个主机端口连接到一个硬盘之上，为次硬盘设计一个路径。(Port Multiplier)技术是端口倍增器，Port Multiplier机制可以使一个处于活动状态的主机与多个硬盘互通信息。
