Kõige laiemas definitsioonis on kõik andmebaasid ühesugused selle poolest, et need salvestavad andmeid ja andmeid saab manipuleerida või välja kutsuda. Samal ajal on iga andmebaasi määratlev aspekt, mida nimetatakse andmebaasimudeliks. Andmebaasi mudel on andmete struktuur ja mudel määrab, kuidas andmed omavahel suhtlevad ja kuidas neid kuvatakse. Seal on viis peamist andmebaasimudelit, kuigi mõned andmebaasi kujundajad loovad mudelite hübriide, mis vastavad andmebaasi vajava olemi vajadustele. Need viis mudelit on kortermudel, hierarhiline mudel, võrgumudel, relatsioonimudel ja objektimudel.
Lameandmebaasi mudel on kõigist andmebaasidest kõige lihtsam. Seda kasutatakse siis, kui kõik andmebaasi väärtused on sarnased ja salvestada tuleb vaid väike kogus teavet. See skeem näitab kõiki andmeid tabelis või arvutustabelis, kusjuures iga rida on erinev kirje. Tavaliselt on andmebaasi turvalisuse tagamiseks igal real erinev parool.
Andmebaaside väljatöötamise alguses oli hierarhiline andmebaasimudel üks populaarsemaid ja on levinud ka 2011. aastal. Selles andmebaasis on igal kirjel hierarhia, alates laiadest kirjetest kuni konkreetseteni välja. See andmebaas on koostatud vanema ja lapse suhtega, mis tähendab, et avaneb lai kirje või vanem, et paljastada konkreetsed – lapse – kirjed. Võrguandmebaasi mudel on peaaegu sama, mis hierarhiline mudel, välja arvatud juhul, kui mitu vanemat saavad ühenduse luua sama lapsega, võimaldades sellel mudelil teha keerukamaid suhtlusi.
Objektide andmebaasi mudel tegeleb tabelite loomisega tabelites, et vältida andmebaasi lisakulusid. Näiteks enamikus teistes andmebaasimudelites tuleb iga kirje eraldi andmebaasi kodeerida. Objektimudelis saab teha põhitabeli ja iga selle tabeli kirje võib sisaldada muid sarnaseid kirjeid. See võimaldab neid sarnaseid kirjeid eraldi kapseldada, muutes organisatsiooni hooldamise lihtsaks.
Alates selle loomisest 1970. aastatel on relatsiooniandmebaasi mudel olnud kõige populaarsem mudel, kuna see suudab andmeid rühmitada viisil, mida on lihtne mõista ja hõlpsasti helistada. Nagu nimigi viitab, tegeleb see mudel peamiselt andmekogumite omavaheliste suhetega ja leiab kirjete vahel ühiseid jooni, et administraatoritel oleks lihtne sarnastele andmetele helistada. Need andmebaasid kasutavad ka mitut erinevat tabelit korraga ja igal kirjel võib olla võti, mis selle eraldab ja võimaldab keerukamaid seoseid.