目前最常用的三種數據模型為層次模型、網狀模型和關系模型。

一、層次模型

層次模型將數據組織成一對多關系的結構，層次結構采用關鍵字來訪問其中每一層次的每一部分。

層次模型發展最早，它以樹結構為基本結構，典型代表是IMS模型。

優點是存取方便且速度快；結構清晰，容易理解；數據修改和數據庫擴展容易實現；檢索關鍵屬性十分方便。

二、網狀模型

網狀模型用連接指令或指針來確定數據間的顯式連接關系，是具有多對多類型的數據組織方式。

網狀數據模型通過網狀結構表示數據間聯系，開發較早且有一定優點，目前使用仍較多，典型代表是 DBTG模型。

優點是能明確而方便地表示數據間的復雜關系。

三、關系模型

關系模型以記錄組或數據表的形式組織數據，以便于利用各種地理實體與屬性之間的關系進行存儲和變換，不分層也無指針，是建立空間數據和屬性數據之間關系的一種非常有效的數據組織方法。

優點在于結構特別靈活，概念單一，滿足所有布爾邏輯運算和數學運算規則形成的查詢要求；能搜索、組合和比較不同類型的數據；增加和刪除數據非常方便。