表中給出了NoSQL和關係數據庫( Relational DataBase Management System, RDBMS )的簡單比較，對比指標包括數據庫原理、數據規模、數據庫模式、查詢效率、一致性、數據完整性、擴展性、可用性、標準化、技術支持和可維護性等方面。從表中可以看出，關係數據庫的突出優勢在於，以完善的關係代數理論作爲基礎，有嚴格的標準，支持事務 ACID 四性，藉助索引機制可以實現高效的查詢，技術成熟，有專業公司的技術支持;其劣勢在於，可擴展性較差，無法較好地支持海量數據存儲，數據模型過於死板，無法較好地支持Web 2.0應用，事務機制影響了系統的整體性能等。NoSQL數據庫的明顯優勢在於，可以支持超大規模數據存儲，靈活的數據模型可以很好地支持Web 2.0應用，具有強大的橫向擴展能力等;其劣勢在於，缺乏數學理論基礎，複雜查詢性能不高，一般都不能實現事務強致性，很難實現數據完整性，技術尚不成熟，缺乏專業團隊的技術支持，維護較困難等。
NoSQL和關係數據庫的簡單比較
| 比較標準 | 關係數據庫 | NoSQL | 備註 |
|---|---|---|---|
| 技術支持 | 高 | 低 | 關係數據庫經過幾十年的發展，已經非常成熟，Oracle等大型廠商都可以提供很好的技術支持 NoSQL在技術支持方面仍然處於起步階段，還不成熟，缺乏有力的技術支持 |
| 數據庫原理 | 完全支持 | 部分支持 | 關係數據庫有關係代數理論作爲基礎 NoSQL沒有統一的理論基礎 |
| 數據規模 | 大 | 超大 | 關係數據庫很難實現橫向擴展，縱向擴展的空間也比較有限，性能會隨着數據規模的增大而降低 NoSQL 可以很容易通過添加更多設備來支持更大規模的數據 |
| 查詢效率 | 快 | 可以實現高效的簡單查詢，但是不具備高度結構化查詢等特性，複雜查詢的性能不盡人意 | 關係數據庫藉助於索引機制可以實現快速查詢(包括記錄查詢和範圍查詢) 很多 NoSQL 數據庫沒有面向複雜查詢的索引，雖然 NoSQL 可以使用 MapReduce 來加速查詢，但是在複雜查詢方面的性能仍然不如關係數據庫 |
| 一致性 | 強一致性 | 弱一致性 | 關係數據庫嚴格遵守事務ACID模型，可以保證事務強一致性 很多 NoSQL 數據庫放鬆了對事務ACID四性的要求，而是遵守 BASE 模型，只能保證最終一致性 |
| 可維護性 | 複雜 | 複雜 | 關係數據庫需要專門的數據庫管理員(DBA)維護 NoSQL 數據庫雖然沒有關係數據庫複雜，但也難以維護 |
| 標準化 | 是 | 否 | 關係數據庫已經標準化( SQL ) NoSQL 還沒有行業標準，不同的 NoSQL 數據庫都有自己的查詢語言，很難規範應用程序接口 |
| 可用性 | 好 | 很好 | 關係數據庫在任何時候都以保證數據一致性爲優先目標，其次纔是優化系統性能，隨着數據規模的增大，關係數據庫爲了保證嚴格的一致性，只能提供相對較弱的可用性 大多數 NoSQL 都能提供較高的可用性 |
| 數據完整性 | 容易實現 | 很難實現 | 任何一個關係數據庫都可以很容易實現數據完整性，如通過主鍵或者非空約束來實現實體完整性，通過主鍵、外鍵來實現參照完整性，通過約束或者觸發器來實現用戶自定義完整性，但是在 NoSQL 數據庫卻無法實現 |
| 擴展性 | 一般 | 好 | 關係數據庫很難實現橫向擴展，縱向擴展的空間也比 NoSQL 在設計之初就充分考慮了橫向擴展的需求，可以很容易通過添加廉價設備實現擴展 |
| 數據庫模式 | 固定 | 靈活 | 關係數據庫需要定義數據庫模式，嚴格遵守數據定義和相關約束條件 NoSQL 不存在數據庫模式，可以自由、靈活地定義並存儲各種不同類型的數據 |