Ajallinen tietokanta on kuin tavallinen tietokanta yhdellä suurella poikkeuksella: se ymmärtää ja kirjaa ajan kulumisen. Jos joku esimerkiksi työskenteli yrityksessä vuosina 2011–2020, ajallinen tietokanta pystyy tallentamaan molemmat päivämäärät ajankohdan ja päättymisajankohdan mukaan. Vakiotietokanta voi osoittaa vain, että työntekijä on palkattu, ja hänen työntekijän tiedot olisi poistettava, kun työntekijä lähtee yrityksestä, koska vakiotietokannat ymmärtävät vain nykyisyyden. Tämä standardi luotiin vuonna 1993 ja otettiin käyttöön vuonna 1994. Kaikki ajalliset tietokannat sisältävät kelvollisen aika- ja tapahtuma -ajan kokonaisluvun, joka näyttää, milloin aika tapahtui tosielämässä ja milloin tietokantaa muutettiin hyväksymään muutos.
Tietokannat, niiden varhaisessa muodossa, tehtiin vain tekstin ja numeroiden merkkijonojen tallentamiseen, eivätkä ne tunnistaneet ajan kulumista. Tämä aiheutti useita ongelmia, joista ilmeisin oli, että aikaperusteisia tapahtumia ei voitu seurata alusta loppuun, vaan vain tapahtuman nykyisestä tilasta. Toinen tästä syntynyt ongelma on se, että jos ensisijainen avain tai rivinimi on liitetty päivämäärään, sitä ensisijaista avainta voitaisiin käyttää yhä uudelleen ja uudelleen, jolloin syntyy tarpeettomia tietoja.
Näiden ongelmien helpottamiseksi tietokantayhteisöä kehotettiin tekemään ajallinen muuttuja, joka voitaisiin integroida tietokantamuotoon. Ajallinen tietokanta luotiin vuonna 1993 ja otettiin käyttöön vuonna 1994. Tämän muutoksen myötä tietokannat pystyivät seuraamaan, milloin tapahtuma alkoi ja milloin se päättyi, mikä auttoi mm. Monia yrityksiä, valtion virastoja ja kouluja.
Ajalliseen tietokantakaavaan lisättiin kaksi eri muuttujaa: kelvollinen aika ja tapahtuma -aika. Kelvollinen aika on, kun syötetyt tiedot tapahtuivat tosielämässä. Jos joku esimerkiksi muuttaa osoitettaan, kelvollinen aika on se, kun osoite muuttuu. Tapahtuma -aika on silloin, kun tietokanta tallensi tapahtuman, joka voi olla useita tunteja tai päiviä myöhemmin. Tapahtuma -aika päivittyy jatkuvasti, jotta tietokannan järjestelmänvalvojat voivat tarkistaa, kuinka nykyiset tiedot ovat.
Koska kahta muuttujaa käytetään ajan mittaamiseen, on olemassa kolme erilaista ajallista tietokantatyyppiä. Historialliset tietokannat asettavat etusijalle kelvollisen ajan, ja palauttamistietokannat tekevät päinvastoin priorisoimalla tapahtuma -ajan. Useimmat nykyaikaiset ajalliset tietokannat ovat kaksiaikaisia tietokantoja tai niitä, jotka käyttävät yhtä hyvin voimassa olevaa ja tapahtuma-aikaa. Ajallisten tietokantojen luominen tarkoittaa sitä, että järjestelmänvalvojat voivat käyttää monenlaisia aikakyselyitä varmistaakseen oikein arkaluonteiset tiedot.