二维码（Quick Response Code，简称QR码）是一种能够存储大量信息的矩阵式条形码。它由日本公司Denso Wave于1994年发明，最初用于汽车零部件的追踪管理，如今已广泛应用于商业、物流、支付等多个领域。

二维码的核心原理在于其独特的结构设计。它由黑白相间的模块组成，这些模块按照特定的规则排列形成一个方形图案。二维码的信息存储主要依赖于这些模块的位置和状态。在扫描时，设备通过解析这些模块的排列顺序来还原原始数据。

二维码的编码方式分为四个主要层次：模式指示符、字符计数指示符、数据区域和校验区域。首先，根据要存储的数据类型（如数字、字母或二进制），选择合适的编码模式；其次，确定数据长度并加入校验码以提高容错能力；最后，将所有信息转化为矩阵形式，并填充空白区域以确保整体结构完整。

二维码之所以具有高密度的信息承载能力，得益于其多层次的设计。例如，它可以包含多种语言文字、网址链接甚至图片等复杂内容。此外，即使部分区域被遮挡或损坏，二维码仍能被正确读取，这归功于内置的纠错算法。

从技术角度来看，二维码的生成过程涉及复杂的数学运算和图形处理。开发者需要精确控制每个模块的位置与大小，同时兼顾美观性和实用性。随着技术进步，二维码正变得越来越智能，未来可能还会结合增强现实（AR）、物联网（IoT）等功能，为人们的生活带来更多便利。