Chuẩn hóa dữ liệu giúp tổ chức dữ liệu để giảm sự trùng lặp và cải thiện tính toàn vẹn. Mục tiêu là lưu trữ mỗi thông tin chỉ một lần. Nếu địa chỉ của khách hàng xuất hiện trong mọi bản ghi đơn hàng, thì việc thay đổi địa chỉ phải được cập nhật ở hàng trăm nơi. Chỉ cần bỏ sót một nơi, dữ liệu sẽ không nhất quán. Chuẩn hóa dữ liệu chuyển địa chỉ sang bảng khách hàng. Các đơn hàng tham chiếu khách hàng bằng ID. Địa chỉ được lưu trữ một lần. Thay đổi địa chỉ ở đó và mọi đơn hàng đều phản ánh giá trị mới.

Quá trình chuẩn hóa tuân theo các dạng chuẩn. Dạng chuẩn thứ nhất loại bỏ các nhóm lặp lại. Dạng chuẩn thứ hai loại bỏ các phụ thuộc một phần. Dạng chuẩn thứ ba loại bỏ các phụ thuộc bắc cầu. Mỗi dạng bổ sung thêm các ràng buộc giúp giảm sự dư thừa hơn nữa. Các dạng cao hơn tồn tại nhưng hiếm khi được sử dụng trong thực tế. Hầu hết các cơ sở dữ liệu giao dịch đều hướng đến dạng chuẩn thứ ba. Chuẩn hóa có những sự đánh đổi. Nhiều bảng hơn có nghĩa là nhiều phép nối hơn, điều này có thể làm chậm các truy vấn. Đối với các hệ thống giao dịch, lợi ích về tính toàn vẹn vượt trội hơn chi phí hiệu năng. Đối với các hệ thống phân tích, điều ngược lại thường đúng. Các lược đồ phi chuẩn hóa với các bảng rộng và các cột dư thừa truy vấn nhanh hơn vì chúng tránh được các phép nối. Đó là lý do tại sao các kho dữ liệu sử dụng lược đồ hình sao và hình bông tuyết, cố tình phi chuẩn hóa. Mức độ chuẩn hóa phù hợp phụ thuộc vào khối lượng công việc. Hệ thống giao dịch chuẩn hóa. Hệ thống phân tích phi chuẩn hóa. Cả hai đều đúng cho mục đích của chúng.

Dạng thông thường

• Dạng chuẩn thứ nhất — không có nhóm lặp lại
• Dạng chuẩn thứ hai — không có phụ thuộc từng phần
• Dạng chuẩn thứ ba — không có phụ thuộc bắc cầu
• Dạng chuẩn Boyce-Codd — phiên bản nghiêm ngặt hơn của dạng thứ ba

Chuẩn hóa dữ liệu liên quan đến tính toàn vẹn. Lưu trữ mỗi dữ liệu một lần sẽ đảm bảo tính nhất quán. Lưu trữ nhiều lần sẽ dẫn đến sự không nhất quán.