I/O庫為文件操作提供了兩種不同的模型，簡單模型和完整模型。簡單模型假設一個當前輸入文件和一個當前輸出文件，他的I/O操作均作用於這些文件。完整模型則使用顯式的文件句柄，並將所有的操作定義為文件句柄上的方法。
1. 簡單模型：
I/O庫會將進程標准輸入輸出作為其缺省的輸入文件和輸出文件。我們可以通過io.input(filename)和io.output(filename)這兩個函數來改變當前的輸入輸出文件。
1). io.write函數：
函數原型為io.write(...)。該函數將所有參數順序的寫入到當前輸出文件中。如：
io.write("hello","world") --寫出的內容為helloworld
2). io.read函數：
下表給出了該函數參數的定義和功能描述：
| 參數字符串 | 含義 |
| "*all" | 讀取整個文件 |
| "*line" | 讀取下一行 |
| "*number" | 讀取一個數字 |
| <num> | 讀取一個不超過<num>個字符的字符串 |
調用io.read("*all")會讀取當前輸入文件的所有內容，以當前位置作為開始。如果當前位置處於文件的末尾，或者文件為空，那個該調用返回一個空字符串。由於Lua可以高效的處理長字符串，因此在Lua中可以先將數據從文件中完整讀出，之后在通過Lua字符串庫提供的函數進行各種處理。
調用io.read("*line")會返回當前文件的下一行，但不包含換行符。當到達文件末尾時，該調用返回nil。如：
1 for count = 1,math.huge do
2 local line = io.read("*line") --如果不傳參數，缺省值也是"*line"
3 if line == nil then
4 break
5 end
6 io.write(string.format("%6d ",count),line,"\n")
7 end
如果只是為了迭代文件中的所有行，可以使用io.lines函數，以迭代器的形式訪問文件中的每一行數據，如：
1 local lines = {}
2 for line in io.lines() do --通過迭代器訪問每一個數據
3 lines[#lines + 1] = line
4 end
5 table.sort(lines) --排序，Lua標准庫的table庫提供的函數。
6 for _,l in ipairs(lines) do
7 io.write(l,"\n")
8 end
調用io.read("*number")會從當前輸入文件中讀取一個數字。此時read將直接返回一個數字，而不是字符串。"*number"選項會忽略數字前面所有的空格，並且能處理像-3、+5.2這樣的數字格式。如果當前讀取的數據不是合法的數字，read返回nil。在調用read是可以指定多個選項，函數會根據每個選項參數返回相應的內容。如：
1 --[[
2 6.0 -3.23 1000
3 ... ...
4 下面的代碼讀取注釋中的數字
5 --]]
6 while true do
7 local n1,n2,n3 = io.read("*number","*number","*number")
8 if not n1 then
9 break
10 end
11 print(math.max(n1,n2,n3))
12 end
調用io.read(<num>)會從輸入文件中最多讀取n個字符，如果讀不到任何字符，返回nil。否則返回讀取到的字符串。如：
1 while true do
2 local block = io.read(2^13)
3 if not block then
4 break
5 end
6 io.write(block)
7 end
io.read(0)是一種特殊的情況，用於檢查是否到達了文件的末尾。如果沒有到達，返回空字符串，否則nil。
2. 完整I/O模型：
Lua中完整I/O模型的使用方式非常類似於C運行時庫的文件操作函數，它們都是基於文件句柄的。
1). 通過io.open函數打開指定的文件，並且在參數中給出對該文件的打開模式，其中"r"表示讀取，"w"表示覆蓋寫入，即先刪除文件原有的內容，"a"表示追加式寫入，"b"表示以二進制的方式打開文件。在成功打開文件后，該函數將返回表示該文件的句柄，后面所有基於該文件的操作，都需要將該句柄作為參數傳入。如果打開失敗，返回nil。其中錯誤信息由該函數的第二個參數返回，如：
assert(io.open(filename,mode)) --如果打開失敗，assert將打印第二個參數給出的錯誤信息。
2). 文件讀寫函數read/write。這里需要用到冒號語法，如：
1 local f = assert(io.open(filename,"r"))
2 local t = f:read("*all") --對於read而言，其參數完全等同於簡單模型下read的參數。
3 f:close()
此外，I/O庫還提供了3個預定義的文件句柄，即io.stdin(標准輸入)、io.stdout(標准輸出)、io.stderr(標准錯誤輸出)。如：
io.stderr:write("This is an error message.")
事實上，我們也可以混合使用簡單模式和完整模式，如：
1 local temp = io.input() --將當前文件句柄保存
2 io.input("newInputfile") --打開新的輸入文件
3 io.input():close() --關閉當前文件
4 io.input(temp) --恢復原來的輸入文件
3). 性能小技巧：
由於一次性讀取整個文件比逐行讀取要快一些，但對於較大的文件，這樣並不可行，因此Lua提供了一種折中的方式，即一次讀取指定字節數量的數據，如果當前讀取中的最后一行不是完整的一行，可通過該方式將該行的剩余部分也一並讀入，從而保證本次讀取的數據均為整行數據，以便於上層邏輯的處理。如：
local lines,rest = f:read(BUFSIZE,"*line") --rest變量包含最后一行中沒有讀取的部分。
下面是Shell中wc命令的一個簡單實現。
1 local BUFSIZE = 8192
2 local f = io.input(arg[1]) --打開輸入文件
3 local cc, lc, wc, = 0, 0, 0 --分別計數字符、行和單詞
4 while true do
5 local lines,rest = f:read(BUFSIZE,"*line")
6 if not lines then
7 break
8 end
9 if rest then
10 lines = lines .. rest .. "\n"
11 end
12 cc = cc + #lines
13 --計算單詞數量
14 local _, t = string.gsub(lines."%S+","")
15 wc = wc + t
16 --計算行數
17 _,t = string.gsub(line,"\n","\n")
18 lc = lc + t
19 end
20 print(lc,wc,cc)
4). 其它文件操作：
如io.flush函數會將io緩存中的數據刷新到磁盤文件上。io.close函數將關閉當前打開的文件。io.seek函數用於設置或獲取當前文件的讀寫位置，其函數原型為f:seek(whence,offset)，如果whence的值為"set"，offset的值則表示為相對於文件起始位置的偏移量。如為"cur"(默認值),offset則為相對於當前位置的偏移量，如為"end"，則為相對於文件末尾的偏移量。函數的返回值與whence參數無關，總是返回文件的當前位置，即相對於文件起始處的偏移字節數。offset的默認值為0。如：
1 function fsize(file)
2 local current = file:seek() --獲取當前位置
3 local size = file:seek("end") --獲取文件大小
4 file:seek("set",current) --恢復原有的當前位置
5 return size
6 end
最后需要指出的是，如果發生錯誤，所有這些函數均返回nil和一條錯誤信息。