Relationele algebra, voor het eerst beschreven door E.F. Codd toen hij bij IBM werkte, is een familie van algebra's met een goed onderbouwde semantiek die wordt gebruikt voor het modelleren van de gegevens die zijn opgeslagen in relationele databases en het definiëren van queries erop. Om de gegevens te organiseren, worden eerst de overbodige gegevens en herhalende groepen gegevens verwijderd, wat we normaliseren noemen. Door dit te doen, worden de gegevens georganiseerd of genormaliseerd in wat de eerste normale vorm (1NF) wordt genoemd. Een logisch gegevensmodel documenteert en standaardiseert de relaties tussen gegevensentiteiten (met hun elementen). Een primaire sleutel identificeert op unieke wijze een instantie van een entiteit, ook wel een record genoemd. Als de gegevens eenmaal genormaliseerd zijn en in sets van gegevens (entiteiten en tabellen) zitten, kunnen de belangrijkste operaties van de relationele algebra worden uitgevoerd, namelijk de set operaties (zoals unie, intersectie en cartesisch product), selectie (waarbij slechts enkele rijen van een tabel worden behouden) en projectie (waarbij slechts enkele kolommen worden behouden). Setbewerkingen worden uitgevoerd in de where-statement in SQL, waarin een set gegevens wordt gerelateerd aan een andere set gegevens. De belangrijkste toepassing van relationele algebra is het bieden van een theoretische basis voor relationele databases, in het bijzonder querytalen voor dergelijke databases, waarvan SQL de belangrijkste is.