复读机主要是通过磁带旋转带动磁头移动来重复播放声音的。放音时磁头读取磁粉留下的信号，转换成电流驱动扬声器；放音乐时磁带速度稳定在4.76厘米每秒，频率范围覆盖20赫兹到15千赫，能还原大部分乐器音色。录音时磁头反向移动，把声音信号刻录到磁带上，形成可循环播放的循环区段。

因为复读机早期多用于教学和语言练习，所以设计时特别强化了信号捕捉灵敏度。数据显示老式双卡复读机磁头采用钴铬合金材质，信噪比达到60分贝以上，能清晰捕捉0.5秒内的语音片段。磁带宽度多为1.5厘米，每圈磁带储存约15秒音频，配合4.76厘米每秒的匀速走带，确保循环播放时音准误差小于0.3%。音乐播放时磁带张力控制在0.05牛以内，避免因摩擦导致高频段衰减。这些参数经过实验室测试验证，在20℃恒温环境下连续播放8小时，音质稳定性达标率92.7%。由于磁带寿命与走带速度平方成反比，所以复读机默认设置比普通录音机快1.5倍，既能保证音质又延长磁带使用时间。