A fragmentação ocorre quando um computador não consegue ou não quer armazenar um ficheiro como uma única unidade no seu disco. Os problemas resultantes podem ser menores ou maiores, dependendo do grau de fragmentação e do uso do computador, mas a maioria destas desvantagens pode ser prevenida ou revertida.
O sistema de ficheiros de um computador divide os ficheiros em blocos para armazenamento em disco. Quando há espaço adequado e o sistema funciona corretamente, estes blocos são armazenados em conjunto. A fragmentação ocorre quando, à medida que o disco enche, ou quando ficheiros são eliminados e modificados, o sistema de ficheiros armazena os blocos de um ficheiro em múltiplas localizações. Quando o ficheiro é lido, as cabeças de leitura/escrita do disco devem saltar pelo disco para ler todos os blocos do ficheiro.
Quanto maior a fragmentação, mais tempo demora a ler ficheiros fragmentados. Em casos graves, os ficheiros podem ser armazenados em pequenos pedaços por todo o disco, fazendo com que as cabeças de leitura/escrita gastem mais tempo a mover-se pelo disco do que a ler o próprio ficheiro. Guardar e abrir ficheiros fragmentados pode ser muitas vezes mais lento do que realizar as mesmas operações em ficheiros não fragmentados. Por exemplo, guardar um documento de 30 megabytes (MB) do Microsoft Word pode demorar três segundos num disco não fragmentado, mas até 46 segundos num disco extremamente fragmentado.
Algumas aplicações, como aplicações de fotografia ou vídeo, podem usar espaço em disco, ou "disco de trabalho", para armazenamento temporário durante operações intensivas em memória. Se o disco de trabalho estiver fragmentado, o resultado será uma lentidão na própria aplicação. Da mesma forma, a maioria dos sistemas operativos usa memória virtual (também conhecida como "swap", "cache de disco" ou "paginação") para armazenar temporariamente ficheiros que de outra forma usariam memória de acesso aleatório (RAM). Se o espaço de memória virtual estiver fragmentado, o próprio sistema operativo pode ficar mais lento.
A fragmentação ocorre mais frequentemente por negligência. A forma mais fácil de prevenir a fragmentação é desfragmentar o disco regularmente e remover ficheiros e aplicações desnecessários. O Microsoft Windows inclui uma ferramenta de desfragmentação para este efeito e ferramentas comerciais de desfragmentação também estão disponíveis. O Mac OS X inclui desfragmentação automática de ficheiros, mas a Apple sugere que a desfragmentação manual pode ajudar para discos quase cheios. Outras formas de evitar as desvantagens da fragmentação incluem criar uma partição exclusivamente para ficheiros grandes ou espaço de disco de trabalho, adicionar um segundo disco ou atualizar para um maior.
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