di solito il problema della realizzazione di un database viene sottoposto da parte di un cliente, il quale cerca di descrivere a parole i suoi bisogni (il progettista procede come in un'intervista); bisogna tenere conto che il problema può essere descritto in forma vaga, o su un argomento su cui non si è compententi. Per questo motivo la prima analisi consiste nella ricerca, all'interno della descrizione del problema, dei termini piu' significativi, con gli eventuali sinonimi, che indicano quali sono i contenuti del database che si vuole costruire. È utile scrivere questi termini e spiegare il loro significato, come in una specie di vocabolario. Al termine di questa fase viene prodotto uno schema chiamato Schema E-R che rappresenta in forma grafica i collegamenti tra gli oggetti astratti individuati. Alla base dello Schema E-R c'è un modello teorico basato su Entità (Entity), Associazioni (Relationship) e Attributi, che vedremo più avanti.

In questa fase si parte dallo schema E-R ottenuto nel livello precedente, per ottenere un altro schema, detto anche schema logico. Questo schema spiega concretamente come realizzare il vero e proprio database cioè gli archivi e i collegamenti tra gli archivi. A seconda di come si preferisca realizzare questi collegamenti, si può adottare un modello a scelta tra i seguenti: modello relazionale, modello gerarchico, modello reticolare e modello ad oggetti. Si vedrannno più avanti questi modelli, in particolare il modello logico relazionale e come esso realizza i collegamenti tra gli archivi.

In questa fase il problema è individuare la forma migliore in cui salvare i dati che costituiscono gli archivi. Per fare ciò è necessario rispondere a domande come: dove verranno salvati i dati? Che struttura avranno i dati nei file? Che file system si utilizzerà? Quest'ultima fase di solito è influenzata dal DBMS sul quale è caduta la scelta, e dal file system usato, e non sarà trattata.