ジオデータベースは、データ格納層 (さまざまなデータベース管理システム、ファイル、XML で管理される) の上にあるアプリケーション層で高度なロジックと振舞いを実装する、多層アプリケーション アーキテクチャを採用しています。ジオデータベースのアプリケーション ロジックには、フィーチャクラス、ラスター データセット、トポロジ、ネットワーク、その他の高度な機能など、一般的な地理情報システム (GIS) データ オブジェクトと振舞いのサポートが含まれています。
空間データセットの管理は、ArcGIS ソフトウェアとデータベース管理システムまたはファイルの間で分担されます。ディスクベースの格納領域の管理、属性データタイプの定義、GIS 処理に伴うクエリの処理、マルチユーザー トランザクションの処理といった空間データセットの管理の一部は、エンタープライズ ジオデータベースの場合、データベース管理システムによって処理されます。一方で、さまざまな空間データセットをモデル化するためのスキーマの定義や、データの整合性と実用性を維持する固有のドメインロジックは、GIS アプリケーションによって処理されます。
データベース管理システムは空間データセットを保持するための実装メカニズムの 1 つとして使用されていますが、 データベース管理システムまたはファイル構造によって空間データが定義されているわけではありません。これは、ジオデータベースがデータの格納と取得に関する部分をデータ格納にシンプルなテーブルとして実装し、高度なデータ整合性と情報処理関数はアプリケーションとドメイン ソフトウェア (ArcGIS) で実装する、多層アーキテクチャ (アプリケーション層と格納層) を採用しているためです。
ジオデータベース ロジックをデータ格納層から分離することで、さまざまなファイル タイプ、データベース管理システム、XML のオープンなサポートが可能になります。たとえば、ほとんどすべてのフィーチャとテーブル データ フォーマットにアクセスできる機能が、ArcGIS の Data Interoperability Extension によって提供されています。このエクステンションは、ジオデータベース ロジックを使用してさまざまなデータ形式の操作を行うためのゲートウェイとなります。