Eine Graphdatenbank (engl. graph database), wird, wie der Name bereits verrät, auf Grundlage von Graphen abgebildet. Mit diesen Graphen werden komplex miteinander vernetzte Informationen und deren Beziehungen zueinander übersichtlich dargestellt und als großer, zusammenhängender Datensatz gespeichert. Die Graphen setzen sich dabei aus Knoten, den eindeutig bezeichneten und identifizierbaren Datenentitäten bzw. Objekten, und den Kanten, auch Edges genannt, zusammen. Bei Letzteren handelt es sich um die Beziehungen dieser Objekte zueinander. Visuell werden die beiden Komponenten als Punkte und Linien dargestellt. Kanten besitzen so jeweils einen Start- und einen Endpunkt, während jeder Knoten immer eine bestimmte Anzahl an Beziehungen, ob eingehend, ausgehend oder ungerichtet, zu anderen Knoten aufweist.
Gängige Konzepte für den Aufbau solcher Graphdatenbanken sind der Labeled-Property-Graph und das Resource Description Framework (RDF): Bei erstgenanntem werden sowohl den Knoten als auch den Kanten bestimmte Eigenschaften (engl. properties) zugewiesen. Im Resource Description Framework (RDF) wird die Modellierung des Graphen hingegen mithilfe von Tripels und Quads geregelt: Tripels bestehen aus drei Elementen nach dem Schema Knoten-Kante-Knoten. Quads ergänzen Tripels um zusätzliche Kontextinformationen, was es vereinfacht, letztere in Gruppen zusammenzufassen.