Trong mô hình ROLAP, dữ liệu được lưu dưới dạng giống như mô hình quan hệ ở dạng các dòng và cột. Mô hình này biểu diễn dữ liệu cho người dùng theo các chiều
nghiệp vụ. Để trong suốt với người sử dụng về mặt cấu trúc lưu trữ và dữ liệu thể hiện ra là đa chiều thì tầng siêu dữ liệu được tạo ra. Tầng siêu dữ liệu này hỗ trợ khả năng ánh xạ giữa các chiều dữ liệu với các bảng dữ liệu quan hệ. Hơn nữa, các siêu dữ liệu cũng hỗ trợ khả năng nhóm và tổng hợp dữ liệu. Với cách thức này, hệ thống lưu luôn cả siêu dữ liệu trong mô hình quan hệ.
Như hình vẽ bên dưới chỉ ra kiến trúc của mô hình ROLAP. Kiến trúc thể hiện ở đây là kiến trúc 3 tâng. Server phân tích nằm tại tầng giữa trong mô hình này có nhiệm vụ tạo ra các khung nhìn đa chiều. Hệ thống đa chiều trên tầng trình diễn cung cấp khung nhìn đa chiều về dữ liệu cho người sử dụng. Khi người sử dụng đa ra một truy vấn phức tạp dựa trên khung nhìn đa chiều này, thì truy vấn sẽ được chuyển thành câu truy vấn SQL phức tạp được thực thi trực tiếp trên cơ sở dữ liệu quan hệ. Không giống như mô hình MOLAP, cấu trúc dữ liệu đa chiều tĩnh không được tạo ra và lưu giữ.
Hình 24: Mô hình ROLAP
Mô hình ROLAP có 3 đặc tính nổi bật như sau:
Hỗ trợ tất cả các chức năng và các đặc trưng cơ bản của OLAP được đề cập ở trên
Lưu trữ dữ liệu ở dạng quan hệ
Hỗ trợ một vài khả năng nhóm dữ liệu.