1. キーバリューストア（KVS / Key-Value Store）：固有の「キー（Key）」と、それに対応する「値（Value）」のシンプルなペアでデータを保存します。極めて単純な構造のため、メモリ上にデータをキャッシュしてミリ秒未満で読み書きする「Redis」や「Memcached」などが代表的です。
2. ドキュメント指向（Document Database）：XMLやJSONといった半構造化された「ドキュメント」形式でデータを丸ごと保存します。データの階層構造をそのまま扱えるため、「MongoDB」などが広く使われています。
3. カラム指向（列指向 / Wide-Column Store）：行単位ではなく、列（カラム）単位でデータを集約して保存します。特定の列に対する集計処理が非常に高速で、ビッグデータ分析用の「Apache Cassandra」や「HBase」などがあります。
4. グラフ指向（Graph Database）：データとデータ同士の繋がり（関係性）を「ノード」と「エッジ」で表現して管理します。SNSのフォロワー関係やレコメンデーションエンジンに使われる「Neo4j」などがあります。