利用元素的索引可以计算出该元素对应的存储地址。最简单的数据结构类型是一维数组。一维数组是一种线性数组，其中元素的访问是以行或列索引的单一下标表示。二维数组，对应于数学上的矩阵概念，可表示为二维矩形格。多维数组的概念特别是在数值计算和图形应用方面非常有用，多维数组的下标采用一系列有序的整数来标注。

数组是最早期和最重要的数据结构之一，很多程序都会用到数组。数组可用于实现数学向量和矩阵，以及其他类型的长方表格，也用于实现其他数据结构，例如列表、堆、散列表、双向队列、队列、堆栈和字符串。第一台数字计算器使用机器语言编程来设置和访问数据表、向量和矩阵计算的数组结构，以及许多其他目的。1945年，在创建第一个冯·诺伊曼型架构计算器时，J.冯·诺伊曼（John von Neumann）写了第一个数组排序程序（合并排序）。数组索引最初是通过使用索引寄存器和间接定址来完成的，现今的高级编程语言，都支持多维数组，多维数组元素有多个下标，以标识它在数组中的位置。