SDHC是"Secure Digital High Capacity“的缩写，即“高容量SD存储卡”。2006年5月SD协会发布了最新版的SD 2.0的系统规范，在其中规定SDHC是符合新的规范、且容量大于2GB小于等于32GB的SD卡。
SDHC最大的特点就是高容量（2GB-32GB）。另外，SD协会规定SDHC必须采用FAT32 文件系统，这是因为之前在SD卡中使用的FAT16文件系统所支持的最大容量为2GB，并不能满足SDHC的要求。
作为SD卡的继任者，SDHC主要特征在于文件格式从以前的FAT12、FAT16提升到了FAT32，而且最高支持32GB。同时传输速度被重新定义为Class2(2MB/sec)、Class4(4MB/sec)、Class6(6MB/sec)等级别，高速的SD卡可以支持高分辨视频录制的实时存储。
SDHC卡的外形尺寸32×24×2.1mm(长×宽×高)，与目前的SD卡一样，著作权保护机能等也和以前相同，但是由于文件系统被变更，以前只支持FAT12/16格式的SD设备存在不兼容现象，而现在也支持FAT32(SDHC)的机器，这可以读取现存的FAT12/16格式的SD卡。
所有大于2G容量的SD卡必须符合SDHC规范，规范中指出SDHC至少需符合Class 2的速度等级，并且在卡片上必须有SDHC标志和速度等级标志。
在市场上有一些品牌提供的4GB或更高容量的SD卡并不符合以上条件，例如缺少SDHC标志或速度等级标志，这些存储卡不能被称为SDHC卡，严格说来它们是不被SD协会所认可的，这类卡在使用中很可能出现与设备的兼容性问题。
由于SDHC采用与SD1.1规范不同的寻址方式，所以不兼容SD 2.0规范确立之前生产的某些旧版本SD 设备，只有新的符合SD2.0规范的SD设备才能使用SDHC。如果SDHC插入某些旧版本的SD 设备，出于对卡内数据资料进行保护的目的，将不会被此类设备所识别。
如何才能确认设备兼容SDHC呢，一般设备上会有比较明显的SDHC标志，或者会在产品的说明书中注明兼容SDHC。
而上文中提到的SD协会规定的速度等级（Speed Class），在测试方法上与普通的性能测试有较大区别。测试时根据卡片内的碎片的不同程度分别测试读速率曲线和写速率曲线，而并不是对单一大文件的传输速度进行测试。SD协会定义了满足各等级最低要求的性能曲线，根据测试所得的数据和SD协会规定的性能标准进行比较， 从而判断卡片的性能等级。
SD2.0的规范中对于SD卡的性能上分为如下4个等级,不同等级能分别满足不同的应用要求：
Class 0：包括低于Class 2和未标注Speed Class的情况；
Class 2：能满足观看普通MPEG4 MPEG2 的电影、SDTV、数码摄像机拍摄；
Class 4：可以流畅播放高清电视（HDTV），数码相机连拍等需求；
Class 6：满足单反相机连拍和专业设备的使用要求；
SD协会是基于实际应用情况，对各个品牌的SDHC产品进行了速度等级的划分，颇为难得的是，一向以率先推出新品而著称的ATP公司则在2007年10月就发布了全球首款class 6等级的SDHC产品－ATP ProMax SDHC 4GB Class 6，可以满足专业玩家和高端用户对于高容量和高性能SDHC产品的严格需求。而目前市场上能够提供Class 6级别的4GB SDHC厂商可谓凤毛麟角。
日前，SD协会在CES 2009上展示了一款2TB容量的SDXC存储卡（SD eXtended Capacity）。
SDXC不但拥有超大的容量，而且其数据传输速度也不俗，据介绍，其最大的传输速度预期能够达到300MB/s。拥有超大容量的存储卡，那么以后用NDS烧录卡或者是用记忆棒马甲再或者其他方面的朋友就可随意往里面丢任何东西了，不过其数据安全性能如何暂时未清楚。
这款SDXC存储卡采用的是NAND闪存芯片，使用了Microsoft的exFAT文件系统（vista的新文件系统）。据称，SDXC的1.0规范将会在本季度稍后正式发布。
