HBase以表的形式存儲數據。與關係型數據庫一樣，在HBase中，表由行和列組成。與關係型數據庫不同的是，HBase還有“列簇”（column family）的概念。一個表有若干“列簇”組成，每一個“列簇”包含若干列（column）。與此同時，表中的每一個cell都是有時間戳的。因此我們可以把其想象成一個三維數據庫。除了行和列之外，還有一個時間維度，每一個單元格（cell）的不同版本都被保存。
與關係型數據庫類似，在HBase中每一行都有一個主鍵（row key)。HBase對於數據的檢索都是通過row key進行的。HBase對於數據的檢索主要有三種方式：
1. 通過單個row key檢索一行
2. 通過row key的範圍[row key start，row key end]返回多條記錄
3. 全表掃描，返回整個table
在HBase中，所有的行都按照row key進行排序。在物理上，每一個table都會按照行劃分成一個或者多個HRegion。HRegion包含了table的一部分，即若干行。HRegion 按大小分割的，每個表一開始只有一個 HRegion，隨着數據不斷插入表， HRegion 不斷增大， 當增大到一個閥值的時候， HRegion 就會等分會兩個新的 HRegion。當 table 中的行不斷增多，就會有越來越多的HRegion。HRegion 是 Hbase 中分佈式存儲和負載均衡的最小單元。最小單元就表示不同的 HRegion 可以分佈在不同的 HRegion server 上。但一個 HRegion 是不會拆分到多個server上的。
HRegion 雖然是分佈式存儲的最小單元，但並不是存儲的最小單元。事實上，HRegion 由一個或者多個 Store 組成，每個 store 保存一個 columns family。每個 Strore 又由一個 memStore 和0至多個 StoreFile 組成。 StoreFile 以 HFile 格式保存在 HDFS 上。除了HFile之外，HRegion server還生成另外一個文件——HLog(WAL log)，該文件是一個日誌文件。WAL 意 爲 Write ahead log，類似 於mysql中的 binlog，用來做災難恢復使用。HLog 記錄數據的所有變更。n(來自不同 table)的日誌會混在一起。這樣做的目的是不斷追加單個文件相對於每個 HRegion Server 維護一個 Hlog，而不是每個HRegion 一個。這樣不同Regio同時寫多個文件而言，可以減少磁盤尋址次數，因此可以提高對 table 的寫性能。帶來的麻煩是，如果一臺 region server 下線， 爲了恢復其上的 region，需要將 region server 上的 log 進行拆分，然後分發到其它 region server 上進行恢復。