A álgebra relacional e o cálculo relacional são as duas linguagens formais para o modelo relacional. Essas linguagens fornecem a base teórica para as operações em bancos de dados relacionais.
A álgebra relacional descreve o conjunto básico de operações que podem ser aplicadas a modelos de dados relacionais. As operações da álgebra relacional produzem novas relações, que podem também ser manipuladas usando operações da álgebra. Uma sequência de operações da álgebra relacional compõe uma expressão da álgebra relacional, cujo resultado também é uma relação. Em geral, consultas de bancos de dados relacionais são baseadas em expressões da álgebra relacional, e podem ser descritas através de uma sequência de operações básicas.
O cálculo relacional fornece uma linguagem declarativa de nível mais alto que o da álgebra relacional para realizar consultas relacionais. Pela natureza declarativa, nas operações do cálculo relacional não há o conceito de ordem de operações, somente quais informações o resultado da consulta deve conter. A linguagem SQL tem suas bases teóricas no cálculo relacional, mais especificamente no cálculo relacional de tupla.
Essas ferramentas teóricas formam a base para as Operações relacionais.