ในสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ โครงสร้างข้อมูล (Data structure) เป็นวิธีการจัดเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์เพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ บ่อยครั้งที่การเลือกโครงสร้างข้อมูลที่เหมาะสมจะทำให้เราสามารถเลือกใช้อัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพไปพร้อมกันได้ การเลือกโครงสร้างข้อมูลนั้นโดยส่วนใหญ่แล้วจะเริ่มต้นจากการเลือกโครงสร้างข้อมูลนามธรรม โครงสร้างข้�! ��มูลที่ออกแบบเป็นอย่างดีจะสามารถรองรับการประมวลผลที่หนักหน่วงโดยใช้ทรัพยากรที่น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ทั้งในแง่ของเวลาและหน่วยความจำ
โครงสร้างข้อมูลแต่ละแบบจะเหมาะสมกับงานที่แตกต่างกัน และโครงสร้างข้อมูลบางแบบก็ออกแบบมาสำหรับบางงานโดยเฉพาะ อย่างเช่น ต้นไม้แบบบีจะเหมาะสำหรับระบบงานฐานข้อมูล
ในกระบวนการออกแบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ การเลือกโครงสร้างข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกที่ต้องคำนึงถึง ซึ่งจากการพัฒนาระบบงานใหญ่ๆได้แสดงให้เห็นว่า ความยากในการพัฒนาและประสิทธิภาพของระบบจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างข้อมูลที่เลือกใช้อย่างมาก หลังจากตัดสินใจเลือกโครงสร้างข้อมูลที่จะใช้แล้วก็มักจะทราบถึงอัลกอริทึมที่ต้องใช้ได้ทันที แต่ในบางครั้งก็! อาจจะกลับกัน คือ การประมวลผลที่สำคัญๆของโปรแกรมได้มีการใช้อัลกอริทึมที่ต้องใช้โครงสร้างข้อมูลบางแบบโดยเฉพาะ จึงจะทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ ถึงอย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเลือกโครงสร้างข้อมูลด้วยวิธีการใด โครงสร้างข้อมูลที่เหมาะสมก็เป็นสิ่งที่สำคัญมากอยู่ดี
แนวความคิดในเรื่องโครงสร้างข้อมูลนี้ส่งผล กับการพัฒนาวิธีการมาตรฐานต่างๆในการออกแบบและเขียนโปรแกรม หลายภาษาโปรแกรมนั้นได้พัฒนารวมเอาโครงสร้างข้อมูลนี้ไว้เป็นส่วนหนึ่งของระบบโปรแกรม เพื่อประโยชน์ในการใช้ซ้ำ



โครงสร้างข้อมูลแบบต่าง ๆ

โครงสร้างข้อมูลเชิงเส้น

รายการ (list)

แถวลำดับ (array)

Bitmaps

Images
Heightfields
Parallel array
รายการโยง (linked list)

Skip list
Unrolled linked list
Xor linked list
VList
Associative array (a.k.a. dictionary or map)
ตารางแฮช (hash table)
กองซ้อน (stack)
แถวคอย (queue)

Priority queue - sometimes implemented as a Heap, below
Deque
Buffer gap
กราฟ (คณิตศาสตร์) (graph)

Adjacency list
Disjoint-set data structure
Graph-structured stack
Scene graph
ต้นไม้ (tree)

M-Way Tree

ต้นไม้แบบบี (b-tree)
ต้นไม้ค้นแบบทวิภาค (binary search tree)



AVL tree
Red-black tree
Scapegoat tree
Splay tree
van Emde Boas tree
Radix tree
Interval tree
ฮีป (heap)

Binary heap
Binomial heap
Fibonacci heap
2-3 heap
Soft heap
ต้นไม้แจงส่วน (parse tree)
Quadtree and Octree
Suffix tree
Trie

Patricia trie
โครงสร้างข้อมูลแบบอื่นๆ

Tagged union
Union
Frame
ฐานข้อมูล and "table"