Tietokannan suunnittelu, kuten nimestä saattaa päätellä, on paljon kuin talosuunnittelu, vaikka termiä voidaan käyttää myös viittaamaan todelliseen tietokantarakenteeseen. Suunnitteluprosessi on suunnitelma, joka hahmottaa tietokannan yksityiskohdat taulukoiden välisistä suhteista siihen, mitä tietoja on tärkeää ja miten tiedot toteutetaan. Sen lisäksi, että suunnittelu auttaa rakentajaa tietämään, mitä taulukoita ja tietoja kerätään, suunnittelu käyttää nimityskäytäntöjä ja oikeinkirjoitusvirheet tarkistetaan ennen tietokannan valmistumista. Tietokanta käy myös läpi normalisoinnin, jolla pyritään poistamaan redundanssi suunnitteluprosessin aikana. Ilman suunnittelua ensin tietokannan luoja voi helposti sekoittaa taulukoiden järjestyksen tai taulukoiden ensisijaisen avaimen tai yksinkertaisesti jättää muutamat osiot lukuisten muiden mahdollisten virheiden joukkoon.
Tietokannan suunnittelun ensimmäinen askel on tietää tietokannan tarkoitus. Ei ole kaavioita tai abstrakteja esityksiä; suunnittelija vain ajattelee tietokannan tavoitteita. Jotkut tiedot voidaan kirjoittaa muistiin, mutta yleensä suunnittelija pitää yksinkertaisesti parasta tapaa järjestää ja käyttää tietokantaa.
Seuraavaksi suunnittelija luo neljä tietomallia. Käsitteellinen malli on yksinkertainen kaavio, joka näyttää taulukon nimet. Tämän jälkeen luodaan looginen tietomalli, joka täyttää taulukot ensisijaisella avaimella ja kerättävillä tiedoilla. Ensisijainen avain on sarakkeen otsikko, joka tekee siitä ainutlaatuisen ja kertoo käyttäjille sarakkeen tarkoituksen. Taulukoiden väliset suhteet ovat myös yksityiskohtaisia tässä tietokannan suunnitteluvaiheessa.
Entiteetti-suhde-mallissa suunnittelija keskittyy enemmän suhteisiin ja vähemmän ensisijaisiin avaimiin. Tämä malli voidaan joskus ohittaa, mutta se auttaa tietokannan luomisen aikana osoittamaan, miten entiteetit ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Fyysisessä tietomallissa elävää tietoa syötetään tietokannan suunnitteluun.
Taulukoiden ja ensisijaisten avainten oikeinkirjoitus on tarkistettava jokaisen mallivaiheen aikana. Myös nimeämiskäytännöt ovat käytössä, joten käyttäjät tietävät, miten tietoja syötetään. Taulukon nimi voi olla esimerkiksi “ThisTable”, “This_Table”, “This-Table” tai “This.Table” tietokannan suunnittelijan valitseman nimeämiskäytännön perusteella. Oikeinkirjoitus on tarkistettava, koska virhe voi aiheuttaa suhdeongelmia tietokantaa rakennettaessa.
Normalisointisääntöjä sovelletaan myös tietokantamalliin. Nämä säännöt poistavat toistuvan datan, liukenevat suuret taulukot pieniksi taulukoiksi ja varmistavat, että suhteet on optimoitu. Tietokannan suunnittelun normalisointi on viimeinen vaihe, ja se auttaa suunnittelijaa määrittämään, onko tietokanta toimiva vai onko se tarpeen järjestää uudelleen tai muokata.