Im sogenannten Normalisierungsprozess werden schrittweise einfachere Relationen in einer Datenbank erzeugt, um Redundanz zu vermeiden. Das bedeutet, dass wenn eine Datenbank vollständig normalisiert wurde, so muss bereits ein einzelner Verlust eines Datenbestandes zu einem Informationsverlust führen. Dies verhindert Mutationsanomalien und verringert den verwendeten Speicherplatz.

1. Normalform (1NF)

Eine Tabelle liegt in der ersten Normalform vor, wenn jeder Attributwert eine atomare, nicht weiter unterteilbare Dateneinheit ist und die Attribute nur einfach Werte enthalten, also keine Listen, Mengen oder Wiederholungsgruppen.
Allerdings gibt es noch immer Redundanz, denn es gibt noch immer sich wiederholende Werte.

2. Normalform (2NF)

Eine Tabelle liegt in der zweiten Normalform vor, wenn sie in der 1NF ist und alle Nichtschlüsselattribute voll funktional vom Primärschlüssel abhängen. Das heißt: Jedes Nichtschlüsselattribut ist aus dem Primärschlüssel ableitbar und nicht bereits von Teilen einer Attributkombination. Dafür müssen Merkmale, die von einem solchen Teilschlüssel abhängig sind, mit diesem Teilschlüssel in eine eigene Tabelle zusammengefasst werden.
Allerdings lassen sich hier noch immer über einige Umwege funktionale Abhängigkeiten finden.

3. Normalform (3NF)

Eine Tabelle liegt in der dritten Normalform vor, wenn sie in der 2NF ist und jedes Schlüsselattribut nicht transitiv vom Primärschlüssel abhängig ist. Transitiv bedeutet, wenn über irgendeinen Umweg ein Attribut funktional von einem anderen abhängig ist. Das heißt, alle Attribute sind nur von ihrem (zusammengesetzten) Primärschlüssel abhängig und sind sonst unabhängig.

Beispiel

Hier ist ein Beispiel, wie eine Datenbank normalisiert wird. Es handelt sich um ein Fahrradgeschäft, das seine Kundendaten sichern möchte. Hier ist die Tabelle in der 0NF:

                                                                                                                                                                       

Knr	Name	Str	Ort	RahmenNr	Marke	Versicherung	VersicherungsOrt	ReparaturDatum	Diagnose
100	Tim	Hofweg 6	Ber	123 432	Diamant Winora	Allianz Signal	Köln Mainz	12.12.99 15.12.99	Platten Ölverlust
101	Moe	Klupf 5	Ber	690	Kettler	Allianz	Köln	14.12.99	Schleicher

Die erste Normalform zieht die Wiederholungsgruppen in einzelne Einträge:

                                                                                                                                                                       

Knr	Name	Str	Ort	RahmenNr	Marke	Versicherung	VersicherungsOrt	ReparaturDatum	Diagnose
100	Tim	Hofweg 6	Ber	123 432	Diamant Winora	Allianz Signal	Köln Mainz	12.12.99 15.12.99	Platten Ölverlust
101	Moe	Klupf 5	Ber	690	Kettler	Allianz	Köln	14.12.99	Schleicher

Die 2NF teilt die Attribute dann in unterschiedliche Tabellen auf, um Redundanz zu vermeiden:
Fahrräder:

                                                                                                                           

RahmenNr	Knr	Marke	Versicherung	VersicherungsOrt
123	100	Diamant	Allianz	Köln
432	100	Kettler	Allianz	Köln
690	101	Winora	Signal	Mainz

Kunden:

                                                                             

Knr	Name	Straße	Ort
100	Meyer	Hofweg 6	Berlin
101	Müller	Klupf 5	Berlin

Reparaturen:

                                                                                   

RahmenNr	ReparaturDatum	Diagnose
123	12.12.99	Platten
432	15.12.99	Ölverlust
690	14.12.99	Schleicher

Jedoch gibt es noch immer transitive Abhängigkeiten:
Rahmennummer → Versicherung → Ort der Versicherung
Diese werden nun in der 3NF behoben. Die Tabellen Kunden und Reparaturen bleiben unverändert, jedoch werden die Versicherungen aus den Fahrrädern rausgeholt:
Fahrräder:

                                                                                                       

RahmenNr	Knr	Marke	Versicherung
123	100	Diamant	Allianz
432	100	Kettler	Allianz
690	101	Winora	Signal

Versicherungen:

                                               

Versicherung	Ort der Versicherung
Allianz	Köln
Signal	Mainz

Warnung:

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Grund: Erklären: was ist eine Redundanz (13/14 6.3.1) & Datenkonsistenz (heißt keine widersprüchlichen Daten)
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