Память у цифрового фортепиано нестираемая, внутри инструмента хранится запись каждой клавиши звуков акустического (обычного) фортепиано.
В дорогих моделях для каждой клавиши используется по несколько семплов, записанных при более резком и более плавном нажатии клавиши акустического фортепиано.
Звук поступает через наушники или подключённую внешнюю акустическую систему. Данный процесс повторяется для каждой нажатой клавиши. Если долго удерживать клавиши в нажатом положении, вторая половина семпла воспроизводится снова и снова с постепенным уменьшением громкости. Современные дорогие модели цифровых фортепиано могут также добавлять звуки резонанса, возникающего между струнами нажатых клавиш, а также звуки движения механических частей фортепиано (молоточков, педалей) для более убедительной имитации акустического инструмента.