Các thuật toán nén không mất dữ liệu thường dựa trên giả thuyết dư thừa trong dữ liệu và thể hiện dữ liệu chính xác hơn mà không mất các thông tin. Nén mà không làm mất dữ liệu là khả thi vì tất cả các dữ liệu thực tế đều có dư thừa. Ví dụ một hình ảnh có thể có các vùng màu sắc không thay đổi trong nhiều pixel. Thay vì ghi nhận từng pixel như đỏ, đỏ, đỏ... dữ liệu có thể được ghi là 279 điểm ảnh đỏ liên tiếp. Đây là một ví dụ về run-length encoding; ngoài ra còn có rất nhiều giải thuật khác.

Dựa theo mức áp dụng thuật toán nén người ta chia nén thành các dạng sau:

- Nén tệp tin: Đây là dạng thức nén truyền thống và thuật toán nén được áp dụng cho từng tệp tin riêng lẻ. Tuy vậy nếu 2 tệp tin giống nhau thì vẫn được nén 2 lần và được ghi 2 lần. Chỉ các byte trùng lắp trong 1 file được loại trừ để giảm kích thước. Tùy dữ liệu nhưng thông thường khả năng giảm sau khi nén chỉ từ 2-3 lần.

- Loại trừ trùng lắp file: Đây là dạng thức nén mà thuật toán nén được áp dụng cho nhiều tập tin. Các file giống hệt nhau sẽ chỉ được lưu một lần. Ví dụ một thư điện tử có tệp tin đính kèm được gửi cho 1000 người. Chỉ có một bản đính kèm được lưu và vì vậy có thể giảm khá nhiều. Thông thường có thể giảm từ 5-10 lần so với dữ liệu gốc.- Loại trừ trùng lắp ở mức sub-file: Đây là một dạng thức kết hợp cả nén tệp tin và loại trừ trùng lắp