A SATA, a teljes soros fejlett technológia mellékleteként, soros ATA-nak is nevezik, amely felület az adatok továbbítására a számítógép központi áramköre és a tárolóeszközök között. A SATA-t úgy fejlesztették ki, hogy helyettesítse a régóta fennálló PATA (párhuzamos ATA) interfészt.
A soros kommunikáció az adatokat egy-egy bitre továbbítja, nem pedig több párhuzamos adatfolyamon. A párhuzamos modell nyilvánvaló előnye ellenére a gyakorlatban a soros átvitel kevésbé érzékeny az interferenciára, lehetővé téve az SATA számára, hogy szignifikánsan nagyobb sebességgel működjön, mint a PATA. A soros modell az egyszerűbb és vékonyabb kábelezést is lehetővé teszi.
A SATA első verziója másodpercenként 150 megabájt sebességgel (MBps) kommunikált, szemben a PATA 133 MBps sebességével. A szabványt hamarosan 300 MBps-ra korszerűsítették, és a tervek szerint végül 600 MBps-ot érnek el - ez becslések szerint elegendő ahhoz, hogy 10 év előrehaladást biztosítson az eszköz teljesítményében. A SATA-300 támogatja az időtakarékos natív parancs-sorba állítást (egy olyan módszer, amely optimalizálja a merevlemez olvasási és írási hozzáférését), valamint a gyors cserét, amely lehetővé teszi a rendszer összetevőinek cseréjét, miközben a számítógép be van kapcsolva. A SATA nem közvetlenül kompatibilis a PATA hardverkapcsolatokkal, de teljes mértékben kompatibilis a régi szabvány szoftverillesztőivel, azaz az operációs rendszereket nem kell módosítani annak támogatásához.
A PATA az 1980-as évek közepétől származik, és az azt követő évtizedekben folyamatosan frissítették, amíg az adatátviteli sebesség el nem éri a tényleges felső határt. Számos különálló iparági munkacsoport 2000-ben kezdte meg a SATA fejlesztését, végül a specifikáció konszolidációját a Serial ATA Nemzetközi Szervezet (SATA-IO) révén. Az első SATA-specifikációt 2003-ban adták ki. Az eSATA-nak nevezett iterációt a külső eszközök támogatására 2004-ben vezették be.
