Các công cụ tìm kiếm không chỉ đơn thuần khớp từ khóa. Chúng hiểu rằng Paris là thủ đô của Pháp, rằng Pháp nằm ở châu Âu, và châu Âu là một lục địa. Cấu trúc đó đến từ các đồ thị tri thức, các cơ sở dữ liệu về các thực thể và mối quan hệ giữa chúng.

Các nút đại diện cho các sự vật: con người, địa điểm, tổ chức, sự kiện. Các cạnh đại diện cho các mối quan hệ: sinh ra ở đâu, làm việc cho ai, cư trú tại đâu. Cùng nhau, chúng tạo thành một mạng lưới mà máy móc có thể truy vấn và suy luận.

Biểu đồ tri thức phổ biến sử dụng

• Làm phong phú kết quả tìm kiếm
• Hệ thống đề xuất
• Trả lời câu hỏi
• Phát hiện gian lận
• Khám phá thuốc

Việc xây dựng một biểu đồ như vậy rất tốn nhiều công sức. Các biểu đồ được biên tập như Wikidata dựa vào người biên tập và nhập liệu tự động. Các biểu đồ được trích xuất sử dụng xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP) để rút ra các mối quan hệ từ văn bản, nhưng độ chính xác lại không ổn định. Việc duy trì tính nhất quán khi các dữ liệu thay đổi vẫn là một vấn đề nan giải.