Edgar F. Codd, ein britischer Informatiker bei IBM Research in San Jose, hatte 1969 jahrelang mit angesehen, wie Anwendungsprogrammierer sich durch die Zeigernavigation hierarchischer und Netzwerkdatenbanken kämpften — IBMs IMS und der CODASYL-Standard —, wo eine Änderung der physischen Speicherung stillschweigend funktionierenden Code zerbrach. Seine Antwort war ein sechsseitiger Aufsatz in den Communications of the ACM vom Juni 1970, A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks: Daten als Relationen (Mengen von Tupeln — Tabellen aus Zeilen und Spalten), Abfragen deklarativ formuliert, der Zugriffsplan an einen Abfrageoptimierer in der Datenbank-Engine delegiert. Die logische Struktur war vollständig von der physischen Speicherung entkoppelt. IBM zeigte sich zunächst wenig begeistert; Codd trieb die Arbeit gegen institutionellen Widerstand voran und erhielt 1981 den Turing Award.
Das relationale Modell ruht auf wenigen Abstraktionen. Eine Relation ist eine Menge von Tupeln, die einem Schema genügen; ein Primärschlüssel identifiziert jede Zeile eindeutig, und ein Fremdschlüssel verweist auf einen Primärschlüssel in einer anderen Tabelle. Die relationale Algebra — Selektion, Projektion, Verbund, Vereinigung, Schnitt, kartesisches Produkt, Umbenennung — ist der formale Kern. Codds Normalformen (von der ersten bis zur Boyce-Codd-Normalform) beseitigen Datenredundanz und Änderungsanomalien. SQL, Mitte der 1970er bei IBM von Chamberlin und Boyce entwickelt und 1986 von ANSI standardisiert, ist die vorherrschende deklarative Sprache über jede relationale Datenbank hinweg; der Abfrageoptimierer, der SQL mithilfe von Tabellenstatistiken, Kardinalitätsschätzung und der Aufzählung von Verbundreihenfolgen in einen Ausführungsplan überführt, ist eines der tiefsten Stücke praktischer Informatik. ACID-Transaktionen — Atomarität, Konsistenz, Isolation, Dauerhaftigkeit — sind die Korrektheitsgarantien: Eine Transaktion wird vollständig festgeschrieben oder zurückgerollt, gleichzeitige Transaktionen verhalten sich, als liefen sie seriell, festgeschriebene Wirkungen überstehen Abstürze. Jim Grays The Transaction Concept fasste den Rahmen 1981 zusammen; Gray erhielt 1998 den Turing Award. Das CAP-Theorem (Eric Brewers Vermutung von 2000, 2002 von Gilbert und Lynch bewiesen) zeigte, dass ein verteiltes System höchstens zwei von drei Eigenschaften haben kann — Konsistenz, Verfügbarkeit und Partitionstoleranz; da Partitionen unvermeidlich sind, tauschen reale Systeme Konsistenz gegen Verfügbarkeit. Die NoSQL-Bewegung der späten 2000er (MongoDB, Redis, Cassandra, DynamoDB) entstand für Workloads im Web-Maßstab, in denen ACID unbezahlbar war; das Feld ist seither über NewSQL-Systeme (Spanner, CockroachDB), die horizontale Skalierbarkeit mit vollem ACID verbinden, weitgehend zu SQL zurückgekehrt.
Der Großteil der Anwendungsdaten weltweit liegt in relationalen Datenbanken; der SQL-Markt umfasst bis 2024 rund 60 Milliarden Dollar jährlich, mit PostgreSQL als Standard im Open-Source-Bereich und Oracle, SQL Server und Snowflake als Beherrschern des kommerziellen Spitzensegments. Analytische Workloads laufen auf spaltenorientierten OLAP-Systemen (Snowflake, BigQuery, ClickHouse, DuckDB), die über SQL auf einer verteilten Engine abgefragt werden. Vektordatenbanken (Pinecone, pgvector, Milvus) entstanden nach 2021, um die hochdimensionalen Einbettungen zu speichern, auf denen die retrieval-augmentierte Generierung läuft. SQLite — Richard Hipps eingebettete Bibliothek von 2000 — ist nach manchen Maßstäben die am weitesten verbreitete Software der Geschichte, in jedem iOS- und Android-Gerät vorhanden. Die Übersetzung natürlicher Sprache in SQL beginnt zu verwischen, ob die SQL-Syntax die Lingua franca bleibt, doch das relationale Modell selbst bleibt der Ort, an dem die ingenieurtechnische Tiefe wohnt.