แบบจำลองฐานข้อมูล คือ เครื่องมือในเชิงแนวคิดที่ใช้ในการอธิบาย ข้อมูล โครงสร้างข้อมูล ความสัมพันธ์ของข้อมูล ความหมายของข้อมูล และเงื่อนไขบังคับความสอดคล้องกันของข้อมูล
แบบจำลองอี-อาร์ (E - R model) Entity- Relationship model : E-R model มีองค์ประกอบดังนี้ -เอนทิตี (Entity) -รีเลชันชิพ (Relationship) เอนทิตี (Entity) หมายถึง วัตถุ (object) หรือแนวคิดที่สามารถบอกความแตกต่างของแต่ละเอนทิตี้ได้
-เอนทิตี (Entity) เอนทิตี (Entity) หมายถึง วัตถุ (object) หรือแนวคิดที่สามารถบอกความแตกต่างของแต่ละเอนทิตี้ได้ กลุ่มของเอนทิตีที่มีคุณสมบัติเหมือนกันจะเรียกว่า เอนทิตีเซต เช่น เอนทิตีเซตของนักเรียน
-รีเลชันชิพ (Relationship) คือ ความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตี พนักงาน ขับ รถยนต์
แผนผังอี-อาร์ (E-R model) รูปสี่เหลี่ยม แทน เอนทิตีเซต วงรี แทน แอตทริบิวต์ สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน แทนรีเลชันชิพ เส้นตรง เชื่อมต่อ
ชนิดของความสัมพันธ์ ความสัมพันธ์แบบวัน-ทู-วัน (1:1) ความสัมพันธ์แบบวัน-ทู-เมนนี (1:M) ความสัมพันธ์แบบเมนนี-ทู-เมนนี (M:N)
ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง 1-1 relationship types นักศึกษา สูติบัตร 1 มี 7
ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหลาย 1-M relationship types ลูกค้า ใบเสร็จ รับ 7
1:M relationship type
ความสัมพันธ์แบบหลายต่อหลาย M-N relationship types อาจารย์ ชั้นเรียน สอน 9
M:N Relationship type
แบบจำลองฐานข้อมูลแบบลำดับชั้น มีลักษณะโครงสร้างต้นไม่แบบกลับหัว มีความสัมพันธ์ระหว่างเอนทิตีโดยการใช้พอยน์เตอร์ เช่น ความสัมพันธ์รหว่างใบเสร็จ ลูกค้า และการชำระเงิน
แบบจำลองฐานข้อมูลแบบเครือข่าย ใช้แก้ไขปัญหาความสัมพันธ์แบบ M:N ของแบบลำดับขั้น แบบจำลองครือข่ายทุกเอนทิตีที่มีความสัมพันธ์จะมีพอยน์เตอร์กำกับไว้ด้วย แบบจำลองเครือข่ายจะสามารถแก้ปัญหาที่แบบลำดับขั้นที่เกิดขึ้นแต่การหาคำตอบค่อนข้างจะซับซ้อน และต้องเข้าใจโครงสร้างในการจัดเก็บข้อมูลเป็นอย่างดี
แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ เป็นแบบจำลองที่มีการแสดงข้อมูลในรูปแบบของตาราง โดยในแต่ละตารางจะประกอบด้วยแถวหรือทับเพิล(Tuple) จำนวนหนึ่ง และในแต่ละทัปเพิลจะประกอบด้วยหลายแอตทริบิวต์ ระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จะซ่อนความซับซ้อนขอระบบไว้ภายใน ทำให้ผู้ใช้หรือออกแบบไม่รู้สึกถึงความยุ่งยาก และยังมีภาษา Structured Query Language (SQL) สนับสนุน
แบบจำลองฐานข้อมูลแบบออบเจกต์ ฐานข้อมูลแบบออบเจกต์จะประกอบด้วยชุดของคลาส โดยโครงสร้างจะประกอบด้วย attribute และ method