一种多重状态存储器元件包括：第一存储器单元、第二存储器单元、第一控制单元以及第二控制单元。第二存储器单元具有与第一存储器单元实质相同的存储单元结构，并与第一存储器单元串接。第一控制单元与第一存储器单元串联或并联。第二控制单元，具有与第一控制单元相同的特征值以及相同连接结构，用以与第二存储器单元电性连接。当第一存储器单元经由第一控制单元接收第一信号和第二信号时，第一存储器单元分别产生第一状态值和第二状态值；其中特征值介于第一状态值第二状态值之间。