Tính năng chính của cơ sở dữ liệu quan hệ là khóa chính của nó, là số nhận dạng duy nhất được gán cho mọi bản ghi trong bảng. Ví dụ về khóa chính tốt là số đăng ký. Nó làm cho mọi bản ghi là duy nhất, tạo điều kiện lưu trữ dữ liệu trong nhiều bảng và mọi bảng trong cơ sở dữ liệu quan hệ phải có trường khóa chính.
Một tính năng chính khác của cơ sở dữ liệu quan hệ là khả năng lưu giữ dữ liệu trên nhiều bảng. Tính năng này khắc phục những hạn chế của cơ sở dữ liệu tệp phẳng đơn giản chỉ có thể có một bảng. Các bản ghi cơ sở dữ liệu được lưu trữ trong một bảng được liên kết với các bản ghi trong các bảng khác bằng khóa chính. Khóa chính có thể tham gia bảng theo mối quan hệ một-một, một-nhiều hoặc nhiều-nhiều.
Cơ sở dữ liệu quan hệ cho phép người dùng xóa, cập nhật, đọc và tạo các mục nhập dữ liệu trong bảng cơ sở dữ liệu. Điều này được thực hiện thông qua ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc, hoặc SQL, dựa trên các nguyên tắc đại số quan hệ. SQL cũng cho phép người dùng thao tác và truy vấn dữ liệu trong cơ sở dữ liệu quan hệ.
Các bảng quan hệ tuân theo các quy tắc toàn vẹn khác nhau để đảm bảo dữ liệu được lưu trữ trong chúng luôn có thể truy cập được và chính xác. Các quy tắc kết hợp với SQL cho phép người dùng dễ dàng thực thi các kiểm soát giao dịch và đồng thời, do đó đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Khái niệm cơ sở dữ liệu quan hệ được Edgar F. Codd thiết lập vào năm 1970.
