Phương pháp khai thác dữ liệu đa quan hệ (MRDM) tìm kiếm các thiết kế chứa nhiều bảng (quan hệ) từ cơ sở dữ liệu quan hệ. Mỗi bảng hoặc quan hệ đại diện cho một thực thể hoặc một mối quan hệ, được mô tả bởi một tập hợp thuộc tính. Các liên kết giữa các quan hệ cho thấy mối quan hệ giữa chúng.
Một phương pháp áp dụng các phương pháp khai thác dữ liệu truyền thống (giả định dữ liệu nằm trong một bảng đơn) là propositionalization, chuyển đổi dữ liệu đa quan hệ thành một quan hệ dữ liệu phẳng đơn, sử dụng join và tổng hợp.
Điều này có thể dẫn đến việc tạo ra một "quan hệ phổ quát" khổng lồ, không mong muốn (bao gồm tất cả các thuộc tính). Hơn nữa, nó có thể dẫn đến mất thông tin, bao gồm thông tin ngữ nghĩa thiết yếu được biểu diễn bởi các liên kết trong thiết kế cơ sở dữ liệu.
Khai thác dữ liệu đa quan hệ nhằm khám phá kiến thức trực tiếp từ dữ liệu quan hệ. Có nhiều chức năng khai thác dữ liệu đa quan hệ khác nhau, như phân loại đa quốc gia, phân cụm và khai thác mẫu phổ biến.
Lợi thế của phân loại đa quan hệ là xây dựng mô hình phân loại sử dụng thông tin trong các quan hệ khác nhau. Phân cụm đa quan hệ nhằm nhóm các tuple thành các cụm sử dụng các thuộc tính của chúng cũng như các tuple liên quan đến chúng trong các quan hệ khác. Khai thác mẫu phổ biến đa quan hệ nhằm tìm các mẫu liên quan đến các mục liên kết trong các quan hệ khác nhau. Có thể sử dụng phân loại đa quan hệ làm ví dụ để minh họa mục đích và quy trình khai thác dữ liệu đa quan hệ.
Trong cơ sở dữ liệu cho phân loại đa quan hệ, có một quan hệ mục tiêu Rt, các tuple của nó được gọi là tuple mục tiêu và liên quan đến nhãn lớp. Các quan hệ khác là phi mục tiêu. Mỗi quan hệ có thể có một khóa chính (định danh duy nhất tuple trong quan hệ) và một số khóa ngoại (khóa chính trong một quan hệ có thể liên kết với khóa ngoại trong quan hệ khác).
Nếu xem xét bài toán hai lớp, có thể chọn một lớp là lớp dương và lớp kia là lớp âm. Nhiệm vụ xây dựng bộ phân loại đa quan hệ chính xác là tìm các đặc trưng liên quan trong các quan hệ khác nhau giúp phân loại tuple mục tiêu dương và âm.
Dạng giả thuyết phổ biến nhất cho phân loại đa quan hệ là tập hợp các quy tắc. Mỗi quy tắc là một danh sách (liên hợp logic) các vị từ, liên quan đến một nhãn lớp. Một vị từ là một ràng buộc trên một thuộc tính trong một quan hệ. Một vị từ thường được định nghĩa dựa trên một đường dẫn join nhất định. Một tuple mục tiêu thỏa mãn một quy tắc nếu và chỉ nếu nó thỏa mãn mọi vị từ của quy tắc đó.