Model hierarchiczny to jeden z najstarszych modeli bazy danych. W tym modelu, dane są organizowane w strukturę przypominającą drzewo, gdzie każdy rekord ma jednego rodzica (oprócz rekordu na najwyższym poziomie – korzenia) i może mieć wiele dzieci. Jest prosty w zrozumieniu, ale ma ograniczenia, np. trudność w modelowaniu złożonych relacji między danymi.
Model sieciowy to rozwinięcie modelu hierarchicznego. W tym modelu, rekordy są organizowane w graf, gdzie każdy rekord może mieć wiele rodziców i wiele dzieci. Pozwala to na bardziej elastyczne modelowanie złożonych relacji, ale zarządzanie taką bazą jest bardziej skomplikowane.
Model obiektowy baz danych integruje elementy obiektowych języków programowania, takich jak Java czy C++. W tym modelu, dane i ich działania (metody) są enkapsulowane w obiekty. Model ten jest szczególnie użyteczny w aplikacjach wymagających zaawansowanej obróbki danych, jak systemy CAD, systemy zarządzania dokumentami czy multimedia.
Model relacyjny to najbardziej popularny model bazy danych. Opiera się na koncepcji tabel, które składają się z wierszy i kolumn. Każda tabela reprezentuje zestaw powiązanych danych, a relacje między tabelami są definiowane przez klucze. Jest to model bardzo elastyczny i łatwy w użyciu, co sprawia, że jest szeroko stosowany w biznesie.
Model postrelacyjny, znany również jako NoSQL, oznacza różnorodne technologie przechowywania danych, które nie stosują się ściśle do modelu relacyjnego. Wśród nich znajdują się bazy dokumentowe, bazy kolumnowe, grafowe i klucz-wartość. Są one często używane w dużych systemach rozproszonych i aplikacjach wymagających wysokiej wydajności i skalowalności.