Le schede Memory Stick Duo sono state introdotte da Sony Corporation nel 2003, quale secondo genite nella famiglia delle Memory Stick.

La Memory Stick PRO Duo è l'alternativa più piccola alla Memory Stick PRO essendo stata progettata proprio per essere utilizzata in periferiche portatili, come i cellulari. La card è grande quanto un francobollo ed occupa circa la metà del volume di una Memory Stick PRO.

Le limitazioni della Memory Stick PRO (max. 128 MB di capacità e velocità di trasferimento pari a 2.45 MB/sec) hanno contribuito all'introduzione della Memory Stick PRO Duo. La tecnologia PRO è stata sviluppata dai due colossi Sony e SanDisk, ed è in grado di ospitare una maggiore quantità di dati ed una maggiore velocità di trasferimento, a parità di dimensioni.

Le Memory Stick Duo possono essere tranquillamente utilizzate negli slot delle Memory Stick PRO ed in molti casi è vero anche il contrario. Vi raccomandiamo però di consultare sempre il manuale della vostra periferica per assicurarvi che una Memory Stick PRO Duo possa essere utilizzata anche in uno slot appartenente alle Memory Stick PRO.

In questo caso comunque non sarà possibile raggiungere la velocità di trasferimento massima tipica delle Memory Stick PRO Duo nel caso in cui le si utilizzi in uno slot per Memory Stick PRO.

Entrambe le card Memory Stick PRO e le Memory Stick PRO Duo sono fornite di adattatore che le rende compatibili con tutti i slot Memory Stick PRO.

Gli unici produttori di Memory Stick Duo e Memory Stick PRO Duo sono Sony, SanDisk e Lexar. Le Memory Stick PRO Duo e PRO sono infatti utilizzate quasi esclusivamente in prodotti Sony e Sony-Ericsson, quali cellulari, PlayStation e PSP.

Lo switch di protezione che impedisce la scrittura dei dati sulla scheda, non è presente nelle card Memory Stick PRO e Memory Stick PRO Duo.