Sebelum suatu sistem dapat bernalar tentang suatu domain, sistem tersebut membutuhkan kosakata bersama. Ontologi menentukan konsep-konsep dalam suatu domain, hubungan antar konsep tersebut, dan aturan-aturan yang membatasi bagaimana konsep-konsep tersebut digabungkan. Ontologi merupakan cetak biru formal untuk makna.

Ontologi berbeda dari taksonomi. Taksonomi mengelompokkan sesuatu ke dalam kategori. Ontologi menambahkan properti, hubungan, dan aksioma logis. Dalam Ontologi Gen, misalnya, gen dihubungkan dengan fungsi molekuler, proses biologis, dan komponen seluler melalui hubungan yang telah ditentukan.

Komponen ontologi umum

• Kelas yang mewakili konsep
• Properti yang menjelaskan atribut
• Hubungan yang menghubungkan entitas
• Aksioma yang membatasi interpretasi
• Instance yang mengisi model

Membangunnya membutuhkan waktu bertahun-tahun dan kolaborasi para ahli. Setelah dibangun, ontologi mendukung integrasi data, pencarian semantik, dan penalaran otomatis. Ontologi merupakan tulang punggung informatika biomedis dan semakin banyak digunakan dalam sistem pengetahuan perusahaan.