Oracle数据库从物理存储中完全抽象出逻辑存储。逻辑数据存储采用“段”的形式。段的类型有很多种：典型的段是“表”。这些段以物理形式存储在数据文件中。通过表空间将逻辑存储从物理存储中抽象出来。逻辑结构和物理结构及其定义之间的关联在数据字典中定义。
物理数据库结构
Oracle数据库包括三类文件，以及其他几种数据库之外（或者说是可选的）的文件。必需的文件是控制文件（control file）、联机重做日志文件（online redo
log file）和数据文件（data file）。通常所说的外部文件（还有一些事高级选项需要的）是初始化文件、口令文件、归档重做日志文件以及日志和追踪文件。
控制文件
控制文件包含指向数据库其余部分的指针：联机重做日志文件和数据文件的位置，以及更新的归档日志文件（如果数据库处于归档日志模式）的位置。它还存储这维护数据库完整性所需的信息：例如各种重要的序列号和时间戳。例如，如果将恢复管理器工具用于备份，则控制文件也将存储这些备份的详细信息。控制文件的大小通常不过数MB，却起着至关重要的作用。
不必考虑使控制文件的多路副本保持同步，Oracle将做好这一切。维护工作将自动完成，只需要控制要制作多少副本，以及要将副本放于何处即可。如果创建数据库时设置的副本数量或位置有误，就可以在后期添加或删除副本，或移动它们，但要注意，执行任何此类工作都需要停机，因此，最好还是一开始就设置好。如果任何控制文件副本受损，数据库实例将立即终止。Oracle不允许使用控制文件数量低于要求的数据库。
联机重做日志文件
重做日志按时间顺序存储应用于数据库的一连串的变更向量。其中仅包含重建（或重做）所有已完成工作的最少限度的信息。如果数据文件（或整个数据库）受损，则可以将这些变更向量应用于数据文件备份来重做工作，将它们恢复到发生故障的那一刻前的状态。重做日志包含两类文件：联机重做日志文件（必需的）和归档日志文件（可选的）。
每个数据库至少有两个联机重做日志文件，但与控制文件一样，优秀的DBA总是为每个联机重做日志文件创建多个副本。联机重做日志包含多组联机重做日志文件，每个文件都称为一个成员。Oracle数据库至少需要两个组，其中每个组知道有一个成员在运行。处于性能考虑，可以创建两个以上的组，出于安全起见，每组要有多个成员。
其中一个组是当前组：LGWR将更改写入当前联机重做日志文件。当用户会话更新数据库缓冲区缓存中的数据时，也将尽可能少的变更向量写出到重做日志缓冲区。LGWR将此缓冲区不断转储到当前联机重做日志文件组中的文件。日志文件的大小固定不变，因此，当前组中文件最终会被写满。此时，LGWR将执行称为“日志切换”的操作。这使第二个组称为当前组，并开始执行写入。如果数据库配置得当ARCn进程将归档（实际上是备份）第一个组中的日志文件成员。当第二个组变满时，LGWR将再切换回第一个组，使第一个组成为当前组，并重写其内容。ARCn将接着归档第二个组。这样，联机重做日志文件组（及其成员）将被循环使用，而每次日志切换将生成归档重做日志文件。
与控制文件一样，如果每组具有多个成员（事实也应当如此），那么仍然不必担心保持这些成员同步的问题。LGWR能够确保对所有成员进程并行写操作，从而使这些成员完全相同。如果丢失某个组的一个成员，只要还存在其他成员，数据库仍然能够继续运行。
联机重做日志文件组的大小与数量涉及调整问题。通常，我们应当选择与预期活动数相适应的大小。至少为50MB，但某些活动数特别多的数据库需要将此数值提高到数GB，否则，每过几分钟，文件就会变慢。就十分忙碌的数据库而言，每秒钟可生成数MB的重做数据，就基本处于静态的数据库而言，每小时也不过生成数MB的重做数据。每个联机重做日志组的成员数量取决于适当的容错级别，也依照住址标准中的文档记录而定。不过，不必再数据库创建阶段担心这个问题。在稍后的任意时间，都能够移动、添加或删除联机重做日志文件，并且可以任意创建不同大小的联机重做日志文件。上述操作都可以在不停机的情况下“联机”执行，因此对于最终用户来说是透明的。
数据文件