IO卡的運作原理主要依賴於其上的暫存器，這些暫存器分為控制暫存器和狀態暫存器，分別負責不同的功能。控制暫存器主要負責輸入（Input）操作，而狀態暫存器則主要負責輸出（Output）操作。在IO卡上，這些暫存器相當於某個晶片的控制中心。當程式通過CPU下達指令時，可以通過讀寫這些暫存器的值來控制硬體的實際操作。具體來說，當程式需要獲取數據時，它會向相應的暫存器發出讀取指令，暫存器隨後將數據傳回給CPU；當程式需要控制硬體執行某個操作（如更改設定或輸出信號）時，它會向相應的暫存器寫入指令，暫存器的值改變後，會引發相應的硬體操作。
此外，IC卡的工作原理涉及到射頻讀寫器發射的電磁波與卡內LC諧振電路的相互作用。讀寫器發出的電磁波激勵卡內的LC諧振電路產生共振，使得電容內積累電荷。這些電荷通過電子泵傳輸到另一個電容中存儲，當電荷積累到足夠電壓（如2V）時，可以作為電源為卡內的其他電路提供工作電壓，從而使得卡能夠發射數據或接收讀寫器的數據。