Chính thức, một "cơ sở dữ liệu" đề cập đến một tập hợp các dữ liệu liên quan và cách thức tổ chức. Truy cập vào dữ liệu này thường được cung cấp bởi "hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu" (DBMS) bao gồm một bộ phần mềm máy tính tích hợp cho phép người dùng tương tác với một hoặc nhiều cơ sở dữ liệu và cung cấp quyền truy cập vào tất cả dữ liệu có trong cơ sở dữ liệu (mặc dù hạn chế có thể tồn tại giới hạn truy cập vào dữ liệu cụ thể). DBMS cung cấp các chức năng khác nhau cho phép nhập, lưu trữ và truy xuất số lượng lớn thông tin và cung cấp các cách để quản lý cách thức tổ chức thông tin đó.

Do mối quan hệ chặt chẽ giữa chúng, thuật ngữ "cơ sở dữ liệu" thường được sử dụng tình cờ để chỉ cả cơ sở dữ liệu và DBMS được sử dụng để xử lý và truy vấn nó.

Bên ngoài thế giới công nghệ thông tin chuyên nghiệp, thuật ngữ cơ sở dữ liệu thường được sử dụng để chỉ bất kỳ tập hợp dữ liệu liên quan nào (như bảng tính hoặc chỉ mục thẻ) vì kích thước và yêu cầu sử dụng thường phải sử dụng hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu.[1]

Các DBMS hiện tại cung cấp các chức năng khác nhau cho phép quản lý cơ sở dữ liệu và dữ liệu có thể được phân loại thành bốn nhóm chức năng chính:

• Định nghĩa dữ liệu - Tạo, sửa đổi và loại bỏ các định nghĩa xác định tổ chức dữ liệu.
• Cập nhật - Chèn, sửa đổi và xóa dữ liệu thực tế.[2]
• Truy xuất - Cung cấp thông tin dưới dạng có thể sử dụng trực tiếp hoặc để xử lý thêm bởi các ứng dụng khác. Dữ liệu được truy xuất có thể được cung cấp ở dạng cơ bản giống như được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu hoặc ở dạng mới thu được bằng cách thay đổi hoặc kết hợp dữ liệu hiện có từ cơ sở dữ liệu.[3]
• Quản trị - Đăng ký và giám sát người dùng, thực thi bảo mật dữ liệu, giám sát hiệu suất, duy trì tính toàn vẹn dữ liệu, xử lý kiểm soát đồng thời và khôi phục thông tin đã bị hỏng do một số sự kiện như lỗi hệ thống không mong muốn.[4]

Cả cơ sở dữ liệu và DBMS của nó đều tuân thủ các nguyên tắc của một mô hình cơ sở dữ liệu cụ thể.[5] "Hệ thống cơ sở dữ liệu" gọi chung là mô hình cơ sở dữ liệu, hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu và cơ sở dữ liệu.[6]

Về mặt vật lý, máy chủ cơ sở dữ liệu là các máy tính chuyên dụng chứa cơ sở dữ liệu thực tế và chỉ chạy DBMS và phần mềm liên quan. Các máy chủ cơ sở dữ liệu thường là các máy tính đa bộ xử lý, với bộ nhớ hào phóng và mảng đĩa RAID được sử dụng để lưu trữ ổn định. RAID được sử dụng để phục hồi dữ liệu nếu bất kỳ đĩa nào bị lỗi. Bộ tăng tốc cơ sở dữ liệu phần cứng, được kết nối với một hoặc nhiều máy chủ thông qua kênh tốc độ cao, cũng được sử dụng trong môi trường xử lý giao dịch khối lượng lớn. DBMS được tìm thấy ở trung tâm của hầu hết các ứng dụng cơ sở dữ liệu. Các DBMS có thể được xây dựng xung quanh một hạt nhân đa nhiệm tùy chỉnh có hỗ trợ mạng tích hợp, nhưng các DBMS hiện đại thường dựa vào một hệ điều hành tiêu chuẩn để cung cấp các chức năng này.

Vì các DBMS là một thị trường quan trọng, các nhà cung cấp máy tính và lưu trữ thường tính đến các yêu cầu DBMS trong các kế hoạch phát triển của riêng họ.[7]

Cơ sở dữ liệu và các DBMS có thể được phân loại theo mô hình cơ sở dữ liệu mà chúng hỗ trợ (như quan hệ hoặc XML), loại máy tính mà chúng chạy trên (từ cụm máy chủ đến điện thoại di động), ngôn ngữ truy vấn (s) được sử dụng để truy cập cơ sở dữ liệu (như SQL hoặc XQuery) và kỹ thuật nội bộ của chúng, ảnh hưởng đến hiệu suất, khả năng mở rộng, khả năng phục hồi và bảo mật.