Proiectarea bazei de date implică identificarea relațiilor existente între bucăți separate de date și cartografierea acelor relații într-un mod organizat care are sens. Există mai multe tipuri de proiectare a bazelor de date: proiectarea bazelor de date conceptuale, proiectarea bazelor de date logice și proiectarea bazelor de date fizice. Designul logic și fizic al bazei de date este poate cel mai simplu. Proiectarea conceptuală a bazei de date este puțin mai ambiguă, deoarece în această fază nu există nicio lucrare directă asupra unui model de bază de date. Procesul este doar un exercițiu de identificare a datelor relevante.
Două lucruri principale care sunt identificate în proiectarea bazelor de date conceptuale sunt entitățile și relațiile – entitățile fiind obiecte reale în lumea materială și relațiile fiind rețeaua de conexiuni care leagă o entitate de alta pe termen nelimitat. Aici apare noțiunea centrală a acestui tip de design: modelul entitate-relație. Aceasta nu prezintă organizarea și structura generală care vor fi inerente în proiectarea logică a bazei de date; este, totuși, un precursor al acesteia.
Cardinalitățile relaționale sunt o parte esențială a modelului entitate-relație utilizat în proiectarea bazelor de date conceptuale. Cardinalitățile exprimă cât de regulat o entitate experimentează o anumită relație cu o altă entitate. În modelul actual, acestea sunt notate prin punctele în care o entitate de pe diagramă se ramifică pentru a se lega cu entități individuale sau multiple. Diverse „atribute” precum nume, calități și cantități asociate entităților și relațiilor sunt, de asemenea, descrise în model.
Considerațiile finale în dezvoltarea unui model entitate-relație pentru proiectarea bazei de date conceptuale includ atribuirea fiecărui atribut observat unui anumit domeniu și verificarea dublă pentru a se asigura că totul din model are sens. Verificarea tuturor implică găsirea și filtrarea tuturor datelor repetate, asigurarea faptului că toate atributele sunt asociate cu entitățile și relațiile corecte și confirmarea faptului că toate asocierile din diagramă sunt logice. Dacă conexiunile nu sunt logice într-un context real, ele trebuie să fie logice cel puțin la nivel abstract.
Proiectarea logică a bazei de date urmează faza conceptuală. Procesul conferă ordine și coerență acelor relații mapate anterior și le organizează astfel încât să poată fi utilizate efectiv pentru proiectarea fizică a bazei de date. Finalizarea sarcinilor în proiectarea bazei de date fizice are ca rezultat o bază de date care este funcțională și bine structurată în lumina muncii depuse în proiectarea bazei de date conceptuale și proiectarea bazei de date logice.