FITS ファイルは、以下の FITS 要素が次の順で並ぶ
各 FITS 要素は、整数個の FITS 論理レコードから成る。 Primary HDU は FITS ファイルの最初のレコードで始まる。 これに続く各 FITS 要素の最初のレコードは、直前の FITS 要素の最終レコードの直後に置かれる。 FITS 論理レコードの大きさは、23040 ビット (= 2880 バイト) である。
Primary HDU とすべての extension は、ASCII テキストからなる整数個のヘッダ・レコードとそれに続く整数個のデータレコードから構成される。 最初のデータレコードはヘッダの最終レコードの直後に置かれる。