Il modello relazionale è oggi quello più diffuso. Esso fu proposto nel 1970 da Edgar F. Codd nel suo articolo A Relational Model for Large Shared Data Banks apparso sulla rivista Communications of the ACM. Codd metteva in risalto i limiti dei modelli utilizzati in quegli anni (modello reticolare e gerarchico), in particolare in fatto che tali modelli non distinguessere il livello logico e quello fisico dei dati. In tali modelli l'accesso ai dati avveniva sfruttando la rappresentazione fisica dei dati, ad esempio l'indirizzo di memoria di un certo dato. Non era dunque possibile cambiare la rappresentazione fisica dei dati senza necessariamente cambiarne i metodi di accesso ai dati.
Il modello relazionale risponde al requisito dell'indipendenza fisica dei dati. L'accesso ai dati avviene a livello logico astraendosi dalla loro rappresentazione fisica. L'affermazione del modello relazionale è stata però lenta, in quanto la proprietà di indipendenza fisica dei dati rese difficile una implementazione efficiente delle basi di dati relazionali. Solo verso la metà degli anni 80, quindi dopo 15 anni rispetto alla proposta di Codd, le basi di dati relazionali sono diventate competitive e quindi usate su larga scala.
Il modello relazionale può essere suddiviso in due componenti principali: