原則として、データベースストレージは線形アドレス空間と見なすことができ、データのすべてのビットがこのアドレス空間に一意のアドレスを持つ。実際には、アドレスのごく一部のみが初期参照ポイントとして保持される（これにもストレージが必要）。ほとんどのデータは、変位計算（参照ポイントからのビット単位の距離）と、必要なデータアクセス操作に最適化された効果的な方法ですべての必要なデータへのアクセスパス（ポインターを使用）を定義するデータ構造を使用した間接参照によってアクセスされる。
データベースストレージ階層.
通常、ストレージの速度と価格の間には相関関係があり、より高速なストレージは通常、揮発性である。
データ構造.
データ構造は、明確に定義された方法でデータを埋め込む抽象的な構造である。効率的なデータ構造により、効率的な方法でデータを操作できる。データ操作には、さまざまなモードでのデータの挿入、削除、更新、および取得が含まれる。特定のデータ構造型は、特定の操作では非常に効果的であり、他の操作ではそうならない。データ構造型は、DBMSの開発時に、含まれるデータ型に必要な操作に最適になるように選択される。特定のタスク用に選択されたデータ構造型は、通常、それが存在するストレージの種類（たとえば、アクセス速度、アクセスされるストレージチャンクの最小サイズなど）も考慮に入れる。一部のDBMSでは、データベース管理者は、パフォーマンス上の理由から、データ構造のオプションからユーザーデータを含めるように柔軟に選択できる。データ構造には、データベースのパフォーマンスを調整するための選択可能なパラメーターがある場合がある。
データベースは、多くのデータ構造タイプでデータを格納できる。 一般的な例は次の通りである。
データの方向付けとクラスタリング.
従来の行指向とは対照的に、関係データベースは、特定の構造にデータを格納する方法において、列指向または相関型にすることもできる。