데이터를 처리하는 입장에서 데이터 사이에 존재하는 관계를 개념적으로 잡은 것. 데이터 사이의 참조 관계에 주목하면 선형 구조, 나무 구조, 망 구조 등으로 분류된다. 또 처리 중에 그 구조나 크기의 변화 유무에 따라 정적 자료 구조와 동적 자료 구조로 분류되고, 정적 자료 구조에서는 배열, 레코드 구조나 책자 구조 등이, 동적 자료 구조에서는 나무, 목록, 스택 등이 대표적이다. 많은 고급 프로그래밍 언어에서는 자료 구조를 데이터형으로 명확하게 정의하는 경향이 있는데 특히 자료 구조의 표현과 그것에 대한 조작 절차를 모아서 기술하는 추상 데이터형도 제안되어 있다. 자료 구조를 기억 공간 내에 실현하는 방법으로 ㉠기억 공간 내에 앞에서부터 차례로 데이터를 기억시키는 방법, ㉡데이터 사이의 관계가 기억 공간 내의 위치와 독립하여 포인터에 의한 접속으로 얻게 되는 방법, ㉢분산형 기억 구조(hashing) 등에 따라 기억 공간 내에 분산하여 기억시키는 방법 등이 있다.