O bază de date care este optimizată pentru stocarea și interogarea datelor referitoare la obiectele dintr-un spațiu, care include linii, puncte și poligoane, se numește bază de date spațială. Diverse domenii de studiu au aplicații multiple pentru gestionarea datelor geometrice, a datelor geografice și a datelor spațiale. În aceste baze de date, un „spațiu” poate fi geografic ca o hartă a suprafeței pământului, geometric ca un aspect al unui design de integrare la scară foarte mare (VLSI) sau spațial ca o reprezentare 3-D a lanțurilor de molecule de proteine. Baza de date spațială este similară cu o bază de date standard cu abilități suplimentare pentru manipularea datelor spațiale. De exemplu, tipurile de date spațiale (SDT) sunt oferite în limbajul de interogare și modelul de date al unei baze de date spațiale.
Atunci când o bază de date spațială este utilizată pentru cartografierea geografică, SDT-urile sale indică structura într-un spațiu, cum ar fi puncte, linii și regiuni, și relațiile dintre structuri, cum ar fi liniile care se intersectează unele cu altele. Un utilizator poate vedea aceste entități reprezentate de drumuri, conducte sau păduri pe o hartă, dar într-o vizualizare de programare sunt reprezentate prin linii, poligoane sau puncte. Aceste tipuri de baze de date sunt numite baze de date spațiale bazate pe obiecte. În plus, relațiile topologice, cum ar fi suprapunerea sau disjungerea liniilor, și relațiile direcționale, cum ar fi direcțiile busolei cardinale, sunt reprezentate și programate într-o bază de date spațială geografică. Relațiile metrice, care indică distanța obiectelor, sunt și ele reprezentate în aceste baze de date.
Bazele de date spațiale sunt folosite pentru afaceri, guvern, marketing și date comerciale. O afacere poate să cartografieze concentrațiile unde este situat un anumit tip de client pentru a planifica cel mai bun loc pentru a construi o altă clădire, sau un politician poate chestiona un demografic de vot pentru a planifica o rută de campanie. Ele pot fi, de asemenea, utilizate pentru planificarea orașelor și regiunilor sau utilizate de jurisdicțiile de poliție pentru analiza tiparelor de criminalitate. SDT-urile pot fi informații simple, dar pot deveni și foarte complexe dacă ceea ce trebuie să știe utilizatorul este foarte specific. Aceste relații complexe ale obiectelor din spațiu sunt cele care fac bazele de date spațiale benefice, deoarece pot folosi și sorta cantități masive de informații.
Adesea, anumite obiecte dintr-o anumită bază de date spațială au un număr de variabile asociate acestora. În acest caz, o bază de date spațială poate utiliza limbajul de interogare structurat (SQL) pentru a oferi funcții speciale de index pentru manipularea și interogarea datelor. Deși ar putea fi folosită numai pentru stocare, baza de date poate fi folosită pentru mult mai mult, inclusiv pentru analiza datelor. Obiectele din baza de date pot conține o cantitate infinită de variabile, iar instrumentele speciale de baze de date spațiale permit sortarea diferitelor informații.