Tầng dữ liệu là nơi lƣu trữ các dữ liệu địa lý bao gồm cả các dữ liệu không gian và phi không gian. Các dữ liệu này đƣợc quản trị bởi các hệ quản trị cơ sở dữ liệu nhƣ ORACLE, MS SQL SERVER, ESRI SDE, POSGRESQL,… hoặc là các file dữ liệu dạng flat nhƣ shapefile, tab, XML,… Các dữ liệu này đƣợc thiết kế, cài đặt và xây dựng theo từng quy trình, tùy theo từng quy mô của hệ thống mà lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu phù hợp.
Kiến trúc 3 tầng là kiến trúc thông dụng nhất dành cho các ứng dụng web, tuy nhiên trong thực tế để giải quyết nhiều vấn đề chúng ta phải kết nối, trao đổi thành phần hệ thống lại với nhau hoặc kết nối các hệ thống lại với nhau để có thể đạt đƣợc các tính năng tốt nhất có thể có. Với thực tế đó kiến trúc 3 tầng sẽ trở nên không linh hoạt và nặng nề trong vận hành. Trong hoàn cảnh này các kiến trúc n tầng sẽ đƣợc phát triển và mở rộng cho các hệ thống thông tin. Kiến trúc n tầng thƣờng đƣợc áp dụng cho các hệ thống phân tán, tức là các hệ thống độc lập nhƣng có khả năng kết hợp lại với nhau thành một hệ thống lớn hơn.
Để thực hiện một yêu cầu của ngƣời sử dụng hệ thống theo kiến trúc n tầng cần phải truy cập, trao đổi thông điệp và xử lý qua nhiều tầng giao dịch của nhiều hệ thống hay thành phần khác nhau. Trong nhiều mô hình, kiến trúc n tầng còn đƣợc thể hiện qua sự tƣơng tác trực tiếp của client với nhiều hệ thống.