El diseño físico es el proceso de producir una descripción de la implementación de la base de datos en memoria secundaria. Describe las relaciones base y las estructuras de almacenamiento y métodos de acceso que se utilizarán para acceder a los datos de modo eficiente.
En este tema se pesenta una metodología de diseño físico de bases de datos relacionales. El primer paso consiste en traducir el esquema lógico global de modo que pueda ser fácilmente implementado por el sistema de gestión de bases de datos específico. A continuación, se escogen las organizaciones de ficheros más apropiadas para almacenar las relaciones base y los métodos de acceso, basándose en el análisis de las transacciones que se van a ejecutar sobre la base de datos. Se puede considerar la introducción de redundancias controladas para mejorar las prestaciones. Otra tarea a realizar en este paso es estimar el espacio en disco. La seguridad de la base de datos es fundamental, por lo que el siguiente paso consiste en diseñar las medidas de seguridad necesarias mediante la creación de vistas y el establecimiento de permisos para los usuarios. El último paso del diseño físico consiste en monitorizar y afinar el sistema para obtener las mejores prestaciones y satisfacer los cambios que se puedan producir en los requisitos.