Basis data yang dioptimalkan untuk penyimpanan dan kueri data yang terkait dengan objek dalam suatu ruang, yang mencakup garis, titik, dan poligon, disebut basis data spasial. Berbagai bidang studi memiliki beberapa aplikasi untuk mengelola data geometrik, data geografis, dan data spasial. Dalam database ini, “ruang” dapat berupa geografis seperti peta permukaan bumi, geometris seperti tata letak desain integrasi skala sangat besar (VLSI), atau spasial seperti representasi 3-D dari rantai molekul protein. Basis data spasial mirip dengan basis data standar dengan kemampuan tambahan untuk penanganan data spasial. Misalnya, tipe data spasial (SDT) ditawarkan dalam bahasa kueri dan model data basis data spasial.
Ketika database spasial digunakan untuk pemetaan geografis, SDT-nya menunjukkan struktur dalam ruang, seperti titik, garis dan wilayah, dan hubungan antar struktur, seperti garis yang saling berpotongan. Seorang pengguna dapat melihat entitas ini diwakili oleh jalan, jalur pipa, atau hutan pada peta, tetapi dalam tampilan pemrograman mereka diwakili oleh garis, poligon, atau titik. Jenis database ini disebut database spasial berbasis objek. Selain itu, hubungan topologi, seperti garis yang tumpang tindih atau terputus-putus, dan hubungan arah, seperti arah mata angin utama, direpresentasikan dan diprogram ke dalam basis data spasial geografis. Hubungan metrik, yang menunjukkan jarak objek, juga direpresentasikan dalam database ini.
Database spasial digunakan untuk bisnis, pemerintah, pemasaran, dan data komersial. Sebuah bisnis dapat memetakan konsentrasi di mana jenis pelanggan tertentu berada untuk merencanakan tempat terbaik untuk membangun gedung lain, atau seorang politisi dapat mensurvei demografi pemilih untuk merencanakan rute kampanye. Mereka juga dapat digunakan untuk perencanaan kota dan wilayah atau digunakan oleh yurisdiksi kepolisian untuk analisis pola kejahatan. SDT dapat berupa informasi sederhana, tetapi juga dapat menjadi sangat kompleks jika apa yang perlu diketahui pengguna sangat spesifik. Hubungan kompleks objek dalam ruang inilah yang membuat basis data spasial bermanfaat karena mereka dapat menggunakan dan memilah-milah sejumlah besar informasi.
Seringkali, objek tertentu dalam database spasial tertentu memiliki sejumlah variabel yang terkait dengannya. Dalam hal ini, basis data spasial dapat menggunakan bahasa kueri terstruktur (SQL) untuk menyediakan fungsi indeks khusus untuk memanipulasi dan meminta data. Meskipun dapat digunakan hanya untuk penyimpanan, database dapat digunakan untuk lebih banyak lagi, termasuk analisis data. Objek dalam database dapat berisi jumlah variabel yang tak terbatas, dan alat database spasial khusus memungkinkan untuk menyortir berbagai potongan informasi.