هي الجزء الرئيسي للعديد من خوارزميات علوم الحاسوب التي توفّر طريقة فعّالة لتخزين وتنظيم البيانات في الحاسوب، لأنها تمكن المبرمجين من التعامل مع البيانات بطريقة فعّالة. حيث تؤدي دوراً حيوياً في تحسين أداء البرامج، لأن الوظيفة الرئيسية للبرنامج هي تخزين بيانات المستخدم واستردادها في أسرع وقت ممكن. تُستخدم هياكل البيانات في نظام التشغيل وتصميم أدوات الترجمة والذكاء الاصطناعي والرسومات.
بعض الأمثلة على هياكل البيانات هي: المصفوفات، والقائمة المرتبطة، والمكدس، ونظام الرتل.
نظراً لأن التطبيقات تزداد تعقيداً وتزداد كمية البيانات يوماً بعد يوم، فقد تظهر المشكلات التالية:
فمن أجل حل هذه المشكلات، يتم استخدام هياكل البيانات. حيث يتم تنظيم البيانات لتشكيل بنية بيانات بطريقة لا تتطلب البحث عن جميع العناصر في آن واحد. وبالتالي يمكن البحث عن البيانات المطلوبة على الفور.