Một kiểu phép toán khác, nói chung, không chỉ ra được trong các phép toán đại số quan hệ cơ sở là phép toán khép kín đệ quy. Phép toán này được áp dụng cho mối liên kết đệ quy giữa các bộ cùng kiểu.Với các phép toán này chúng ta phải sử dụng kỹ thuật lặp. Các phép toán nối ngoài (outer join), hợp ngoài (outer union)
Trong phần này chúng ta thảo luận một vài mở rộng của phép toán nối và hợp. Các phép toán nối mô tả ở trên liên kết các bộ thoả mãn điều kiện nối. Như vậy, các bộ không có bộ liên kết sẽ bị loại khỏi kết quả nối. Các bộ với giá trị null trong các thuộc tính nối cũng bị loại. Một tập hợp các phép toán gọi là nối ngoài có thể được sử dụng khi chúng ta muốn giữ các bộ trong R hoặc S hoặc trong cả hai quan hệ trong kết quả của phép nối dù chúng có những bộ liên kết trong quan hệ kia hay không. Có ba phép nối ngoài gọi là nối ngoài trái (left outer join), nối ngoài phải (right outer join) và nối ngoài đầy đủ (full outer join), được ký hiệu tương ứng là:
Phép nối ngoài trái giữ lại mọi bộ trong quan hệ bên trái R trong phép nối. Nếu không có bộ liên kết nào được tìm thấy trong S thì các thuộc tính của S trong kết quả phép nối được “làm đầy” bằng các giá trị null.
Tương tự như vậy đối với các phép nối ngoài phải và các phép nối ngoài đầy đủ.
Phép toán hợp ngoài được mở rộng để lấy hợp của các bộ từ các quan hệ nếu các bộ không tương thích đồng nhất. Phép toán này chỉ lấy hợp của các quan hệ mà chúng chỉ tương thích bộ phận, nghĩa là chỉ một vài thuộc tính của chúng là tương thích phép hợp. Điều phải tôn trọng là danh sách các thuộc tính tương thích phải chứa một khoá cho cả hai quan hệ. Các bộ từ các quan hệ thành phần với cùng một khoá chỉ được biểu diễn một lần trong kết quả và có giá trị cho tất cả các thuộc tính trong kết quả. Các thuộc tính không tương thích phép hợp từ bất kỳ quan hệ nào cũng được giữ trong kết quả và các bộ không có giá trị cho các thuộc tính này cũng được lấp đầy bằng những giá trị null.
