A álgebra relacional, descrita pela primeira vez por E.F. Codd quando trabalhava na IBM, é uma família de álgebras com uma semântica bem fundamentada, utilizada para modelar os dados armazenados em bases de dados relacionais e definir consultas sobre os mesmos. Para organizar os dados, primeiro são removidos os dados redundantes e os grupos de dados que se repetem, a que chamamos normalização. Ao fazer isso, os dados são organizados ou normalizados no que é chamado de primeira forma normal (1NF). Normalmente, um modelo lógico de dados documenta e normaliza as relações entre as entidades de dados (com os seus elementos). Uma chave primária identifica de forma única uma instância de uma entidade, também conhecida como registo. Uma vez que os dados estejam normalizados e em conjuntos de dados (entidades e tabelas), as principais operações da álgebra relacional podem ser realizadas, que são as operações de conjunto (como união, intersecção e produto cartesiano), seleção (mantendo apenas algumas linhas de uma tabela) e a projeção (mantendo apenas algumas colunas). As operações de conjunto são efectuadas na instrução where em SQL, que é quando um conjunto de dados está relacionado com outro conjunto de dados. A principal aplicação da álgebra relacional é o fornecimento de uma base teórica para as bases de dados relacionais, em particular as linguagens de consulta para essas bases de dados, a principal das quais é a SQL.