与数据库相连，ADO.NET提供了如下3种方式：通过ODBC相连；通过OLEDB相连；直接与SQL Server相连。3种方式由于应用层次的差异，使得效率由低到高，独立性由高到低。对于相连数据库的数据处理，也有2种方式，即一种是通过DataSet来隔离异构的数据源，另一种是以流方式从数据源读取(DataReader方式)。
传统的应用程序是通过先建立到数据库的连接，在程序的整个运行过程中维护连接的方式来设计的。ASP.NET采取了断开连接方式的数据结构。当浏览器向Web服务器请求网页时，服务器处理这个请求，并将所请求的网页发送给浏览器，然后连接就被断开，直到浏览器发出下一个请求。
ADO.NET的另一个创新是引入了数据集(Dataset)。一个数据集是内存中提供数据关系图的高速缓冲区。数据集对数据源一无所知，它们可以由程序或通过从数据仓库中调入数据而被生成、填充。不论数据从何处获取，数据集都是通过使用同样的程序模板而被操作的，并且它使用相同的潜在的数据缓冲区。