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El álgebra relacional es un conjunto de operaciones que describen paso a paso cómo computar una respuesta sobre las relaciones, tal y como éstas son definidas en el modelo relacional. Denominada de tipo procedimental, a diferencia delCálculo relacional que es de tipo declarativo.
Describe el aspecto de la manipulación de datos. Estas operaciones se usan como una representación intermedia de unaconsulta a una base de datos y, debido a sus propiedades algebraicas, sirven para obtener una versión más optimizada y eficiente de dicha consulta.

Tuplas
Una tupla se define como una función finita que asocia unívocamente los nombres de los atributos de una relación con los valores de una instanciación de la misma. En términos simplistas, es una fila de una tabla relacional.
Unión compatible
Unaunión es compatible entre dos relaciones R, S, si ellas poseen el mismo grado y el dominio del i-ésimo elemento de la relación R es el mismo que el i-ésimo elemento de la relación S.
Grado (Aridad)
Número de atributos.
Las operaciones
Básicas
Cada operador del álgebra acepta una o dos relaciones y retorna una relación como resultado. σ y Π son operadores unarios, el resto de los operadores sonbinarios. Las operaciones básicas del álgebra relacional son:
Selección - restricción (σ)
Permite seleccionar un subconjunto de tuplas de una relación (R), todas aquellas que cumplan la(s) condición(es) P, esto es:

Ejemplo:

Selecciona todas las tuplas que contengan Gómez como apellido en la relación Alumnos.
Una condición puede ser una combinación booleana, donde se pueden usar operadorescomo:  , , combinándolos con operadores .
Proyección (Π)
Permite extraer columnas (atributos) de una relación, dando como resultado un subconjunto vertical de atributos de la relación, esto es:

donde  son atributos de la relación R .
Ejemplo:

Selecciona los atributos Apellido, Semestre y NumeroControl de la relación Alumnos, mostrados como un subconjunto de la relación Alumnos
Producto cartesiano (x)
Elproducto cartesiano de dos relaciones se escribe como:

y entrega una relación, cuyo esquema corresponde a una combinación de todas las tuplas de R con cada una de las tuplas de S, y sus atributos corresponden a los de R seguidos por los de S.
Ejemplo:

Muestra una nueva relación, cuyo esquema contiene cada una de las tuplas de la relación Alumnos junto con las tuplas de la relación Maestros,mostrando primero los atributos de la relación Alumnos seguidos por las tuplas de la relación Maestros.
Unión (∪)
La operación

retorna el conjunto de tuplas que están en R, o en S, o en ambas. R y S deben ser uniones compatibles.
Diferencia (-)
La diferencia de dos relaciones, R y S denotada por:

entrega todas aquellas tuplas que están en R, pero no en S. R y S deben ser uniones compatibles.

Estasoperaciones son fundamentales en el sentido en que (1) todas las demás operaciones pueden ser expresadas como una combinación de éstas y (2) ninguna de estas operaciones pueden ser omitidas sin que con ello se pierda información.
No básicas o Derivadas
Entre los operadores no básicos tenemos:
Intersección (∩)
La intersección de dos relaciones se puede especificar en función de otros operadoresbásicos:

La intersección, como en Teoría de conjuntos, corresponde al conjunto de todas las tuplas que están en R y en S, siendo R y S uniones compatibles.
Unión natural (⋈) (Natural Join)
La operación unión natural en el álgebra relacional es la que permite reconstruir las tablas originales previas al proceso de normalización. Consiste en combinar lasproyección, selección y producto cartesiano en una sola operación, donde la condición  es la igualdad Clave Primaria = Clave Externa (o Foránea), y la proyección elimina la columna duplicada (clave externa).
Expresada en las operaciones básicas, queda


Una reunión theta ( θ-Join) de dos relaciones es equivalente a:

donde la condición  es libre.
Si la condición  es una igualdad se denomina...