Column Family 簡單來說就是把多個 Columns 分在一個個 Family 中，一般來說被分在同個 Family 中的 Columns 具有相同的特性，同一 Row 中的同個 Family 中的 Columns 會被存放在一起，不同 Family 則不一定。這樣的關係有點像是使用關聯式資料庫時，如果有一張表的欄位太多，我們會將有關係的幾個欄位一起拆分出去變成另一張子表。

不同的是，關聯式資料庫中所有的表格都必須預先定義好 Schema，但 Column Family Database 中，需要預先定義的只有 Family，而 Family 中的 Columns 則不必，也不用統一。另一個特點是除了 Row 和 Column，資料在儲存時還包含 Time Stamp 的維度，也就是說所有 Column 內存放的資料是有多個時間版本的，每次的異動其實是新增一個版本，而非直接修改已存在裡面的資料。

以上圖為例，第一個 Row 是客戶 Austin 的資料，裡面包含兩個 Column Family: Basic Info 和 Address，其中 Basic Info 的 Email 欄位被修改了三次，而 Address 中的欄位是 US 的組合；而第二個 Row 是客戶 Ben 的資料，同樣擁有 Basic Info 和 Address 兩個 Column Family，但他的 Address 中的欄位和 Austin 的不同，是 UK 的組合。

透過 Column Family 的設計，資料庫可以存放數以千計(或更多)的 Columns，同時維持一定的效能。Column Family Database 中比較知名的有 Google 的 BigTable、開源的 HBase 和 Facebook開源的 Cassandra。