El diseño de la base de datos, como sugiere el nombre, es muy parecido al diseño de una casa, aunque el término también se puede utilizar para referirse a la construcción real de una base de datos. El proceso de diseño es una especie de plano que describe los detalles de una base de datos, desde las relaciones entre las tablas hasta qué información es importante y cómo se implementarán los datos. Además de ayudar al constructor a saber qué tablas e información recopilar, un diseño utiliza convenciones de nomenclatura y los errores de ortografía se verifican antes de completar la base de datos. La base de datos también pasa por la normalización, que busca eliminar la redundancia, durante el proceso de diseño. Sin elaborar primero un diseño, el creador de una base de datos puede alterar fácilmente el orden de las tablas o la clave principal de las tablas, o simplemente perder algunas secciones, entre una gran cantidad de otros errores potenciales.
El primer paso del diseño de una base de datos es conocer el propósito de la base de datos. No hay diagramas ni representaciones abstractas; el diseñador solo piensa en los objetivos de la base de datos. Alguna información puede estar escrita, pero generalmente el diseñador simplemente considera la mejor manera de organizar y usar la base de datos.
A continuación, el diseñador crea cuatro modelos de datos. El modelo conceptual es un diagrama simple que muestra los nombres de las tablas. Luego de esto, se crea el modelo de datos lógicos, llenando las tablas con la clave primaria y la información a recolectar. Una clave principal es un título para una columna que la hace única y les dice a los usuarios el propósito de la columna. Las relaciones entre tablas también se detallan durante esta etapa de diseño de la base de datos.
En el modelo entidad-relación, el diseñador se centra más en las relaciones y menos en las claves primarias. Este modelo a veces se puede omitir, pero ayuda durante la creación de la base de datos para mostrar cómo las entidades interactúan entre sí. En el modelo de datos físicos, la información en vivo se introduce en el diseño de la base de datos.
Durante cada etapa del modelo, se debe verificar la ortografía de las tablas y las claves primarias. También se emplean convenciones de nomenclatura para que los usuarios sepan cómo introducir datos. Por ejemplo, una tabla podría denominarse «ThisTable», «This_Table», «This-Table» o «This.Table», según la convención de nomenclatura elegida por el diseñador de la base de datos. Se debe verificar la ortografía, porque un error puede causar problemas de relación cuando se construye la base de datos.
Las reglas de normalización también se aplican al modelo de base de datos. Estas reglas eliminan la repetición de datos, disuelven tablas grandes en tablas pequeñas y garantizan que las relaciones se optimicen. Normalizar el diseño de la base de datos es el último paso y ayudará al diseñador a determinar si la base de datos es funcional o si necesita ser reorganizada o reelaborada.