El álgebra relacional, descrita por primera vez por E.F. Codd cuando trabajaba en IBM, es una familia de álgebras con una semántica bien fundamentada que se utiliza para modelar los datos almacenados en bases de datos relacionales y definir consultas sobre ellos. Para organizar los datos, primero se eliminan los datos redundantes y los grupos de datos que se repiten, lo que llamamos normalizar. De este modo, los datos se organizan o normalizan en lo que se denomina primera forma normal (1NF). Normalmente, un modelo lógico de datos documenta y normaliza las relaciones entre las entidades de datos (con sus elementos). Una clave primaria identifica de forma única una instancia de una entidad, también conocida como registro. Una vez que los datos están normalizados y en conjuntos de datos (entidades y tablas), se pueden realizar las principales operaciones del álgebra relacional, que son las operaciones de conjunto (como la unión, la intersección y el producto cartesiano), la selección (mantener sólo algunas filas de una tabla) y la proyección (mantener sólo algunas columnas). Las operaciones de conjunto se realizan en la sentencia where de SQL, que es donde se relaciona un conjunto de datos con otro conjunto de datos. La principal aplicación del álgebra relacional es proporcionar una base teórica para las bases de datos relacionales, en particular los lenguajes de consulta para dichas bases de datos, entre los que destaca SQL.