Microsoft bietet in der Azure Cloud die verschiedensten Datenbanken und Analysesystem an. Angefangen von klassischen virtuellen Maschinen mit dem Microsoft SQL Server über gemanagte Server-Lösungen bis zu PaaS Instanzen des SQL Servers ohne Server-VM. Neben dem SQL Server stehen mit MySQL, MariaDB und PostgreSQL Open Source Systeme als relationale Datenbanken zur Verfügung. Für teilweise strukturierte und unstrukturierte Daten bieten sich hoch-performante NoSQL-Lösungen, wie Azure Table Storage, Azure Blob Storage, Azure Files und Cosmos DB an. Cosmos DB ist eine Multi-API Datenbank für JSON-Dokumente, auf die über ein Table-API (Schlüssel-Wert), ein SQL-API, MongoDB-API (NoSQL), Cassandra-API (spaltenbasiert) und Gremlin-API (Graph) zugegriffen werden kann. Die Datenbank ist für geringe Zugriffszeiten weltweit verteilbar und kann in mehreren Regionen repliziert werden.