Eine MultiLevel CD-R ist eine besondere Form einer CD-R mit einer höheren Speicherkapazität als ein normaler CD-Rohling.
Im Herbst 2000 stellten TDK, Mitsubishi (Verbatim), Plextor und Calimetrics die sogenannte MultiLevel Recording Technologie erstmals öffentlich vor. MultiLevel CDs können ohne Komprimierung oder engere Spuren drei mal soviele Daten wie herkömmliche CDs speichern. Eine normale CD speichert pro Pit (Vertiefung) oder Land (Erhebung) 1 Bit ab. Die MultiLevel CD unterteilt die Lands zusätzlich in verschiedene Stufen. So können statt wie bei einer normalen CD nur 0 oder 1, bei einer MultiLevel CD auf der selben Fläche 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 gespeichert werden. Bei den CD-RWs wird eine ähnliche Technik angewandt. Hier kommen statt heller und dunkler Bereiche 8 unterschiedliche Graustufen zum Einsatz. Calimetrics war der eigentliche Erfinder dieser Technologie und entwickelte auch die entsprechenden Bausteine für die Laufwerkshersteller. Die MultiLevel Medien können aber, ähnlich wie die Double Density CD-Rohlinge, ebenfalls nicht mit normalen Laufwerken gelesen oder geschrieben werden. Erste funktionsfähige Muster sowie das endgültige Logo wurden Journalisten auf der CeBIT im Jahr 2001 präsentiert. Obwohl die MultiLevel Recording Technologie theoretisch sogar für DVD Rohlinge in Frage kam, gingen die Medien und Laufwerke aber nie in die Serienproduktion. Das Unternehmen Calimetrics meldete zwischenzeitlich Insolvenz an.