그래프 데이터베이스는 관계를 저장하고 탐색하도록 특별히 구축되었습니다. 관계는 그래프 데이터베이스에서 매우 중요한 존재이기 때문에 그래프 데이터베이스의 가치는 대부분 이러한 관계에서 파생됩니다. 그래프 데이터베이스는 노드를 사용하여 데이터 엔터티를 저장하고 엣지로는 엔터티 간의 관계를 저장합니다. 엣지는 항상 시작 노드, 끝 노드, 유형과 방향을 가지며, 상-하위 관계, 동작, 소유자 등을 문서화 합니다. 하나의 노드가 가질 수 있는 관계의 수와 종류에는 제한이 없습니다.

그래프 데이터베이스의 그래프는 특정 엣지의 유형 또는 전체 그래프를 전반을 통하여 트래버스될 수 있습니다. 그래프 데이터베이스에서 노드 간의 관계는 쿼리 시간에는 포함되지 않지만 데이터베이스에서 유지되기 때문에 조인 또는 관계를 트래버스하는 속도가 매우 빠릅니다. 그래프 데이터베이스는 데이터 간의 관계를 만들고 이러한 관계를 신속하게 쿼리해야 할 때 소셜 네트워킹, 추천 엔진, 이상 탐지 등의 사용 사례에 유용합니다.

다음 그래프는 소셜 네트워크 그래프의 사례입니다. 사람들(노드)과 그 사이의 관계(엣지)를 보면 어떤 사람의 "친구의 친구"가 누구인지를 알 수 있습니다. “하워드의 친구의 친구” 같은 관계를 예로 들 수 있습니다. 

Amazon Neptune는 수십억 개의 관계를 저장하고 밀리 초의 지연 시간으로 그래프를 쿼리하는데 최적화된 특별한 용도의 고성능 그래프 데이터베이스 엔진입니다. Neptune은 널리 사용되는 그래프 모델 속성 그래프와 W3C (Worldwide Web Consortium)의 RDF(Resource Description Framework)를 지원할 뿐만 아니라 고도로 연결된 데이터세트의 효율적 탐색을 돕는 쿼리를 작성할 수 있도록 각각의 쿼리 언어인 Apache TinkerPop Gremlin과 SPARQL도 지원합니다. 

고도의 가용성이 특징인 Neptune은 읽기 전용 복제본, 특정 시점으로 복구, Amazon S3으로 연속 백업, 가용 영역 간 복제 등의 기능을 갖추고 있습니다. Neptune은 유휴 중 암호화를 지원하므로 안전합니다. Neptune은 종합 관리형 솔루션이기 때문에 더 이상 하드웨어 프로비저닝, 소프트웨어 패치, 설정, 구성, 백업과 같은 데이터베이스 관리 작업을 염려할 필요가 없습니다.