面向对象数据库系统采用面向对象数据模型，其实现方式主要有以下三种：
1）扩充面向对象程序设计语言（OOPL），在OOPL中增加DBMS的特性
面向对象数据库系统的一种开发途径便是扩充OOPL，使其处理永久性数据。典型的OOPL有Smalltalk和C++。GmStone就是通过扩充Smalltalk而形成的一种OODBMS。ONTOS则是通过扩充C++而形成的一种OODBMS：它用标准C++代码定义类和函数，并提供主动数据字典的概念，使数据能动态定义。在OODBMS中增加处理和管理地理信息数据的功能，则可形成地理信息数据库系统。在这种系统中，对象标识符为指向各种对象的指针；地理信息对象的查询通过指针依次进行（巡航查询）；这类系统具有计算完整性。
这种实现途径的优点是：①能充分利用OOPL强大的功能，相对地减少开发工作量；②容易结合现有的C++（或C）语言应用软件，使系统的应用范围更广。这种途径的缺点是没有充分利用现有的DBMS所具有的功能。
2）扩充RDBMS，在RDBMS中增加面向对象的特性
RDBMS是目前应用最广泛的数据库管理系统。既可用常规程序设计语言（如C、FOR-TRAN等）扩充RDBMS，也可用OOPL（如C++）扩充RDBMS。IRIS就是用C语言
和LISP语言扩展RDBMS所形成的一种OODBMS。
这种实现途径的优点是：①能充分利用RDBMS的功能，可使用或扩展SQL查询语言；②采用OOPL扩展RDBMS时，能结合二者的特性，大大减少开发的工作量。这种途径的缺点是数据库I／O检查比较费时，需要完成一些附加操作，所以查询效率比纯OODBMS低。
3）建立全新的支持面向对象数据模型的OODBMS
这种实现途径从重视计算完整性的立场出发，以记述消息的语言作为基础，备有全新的数据库程序设计语言（DBPL）或永久性程序设计语言（PPL）。此外，它还提供非过程型的查询语言。它并不以OOPL作为基础，而是创建独自的面向对象DBPL。O2就是用这种途径实现的。O2系统由三个层次组成，它们是模式管理（SM）、对象管理（OM）和Wisconsin存贮系统（WISS）。SM负责类别、消息和公共区名字的生成、查询、更新和删除。OM负责复合对象及复合值与消息的交换。WISS则提供构造记录的各种文档的存贮方法。
这种实现途径的优点是：①用常规语言开发的纯OODBMS全面支持面向对象数据模型，可扩充性较强，操作效率较高；②重视计算完整性和非过程查询。这种途径的缺点是数据库结构复杂，并且开发工作量很大。
上述三种开发途径各有利弊，侧重面也各有不同。第一种途径强调OOPL中的数据永久化；第二种途径强调RDBMS的扩展；第三种途径强调计算完整性和纯面向对象数据模型的实现。这三种途径也可以结合起来，充分利用各自的特点，既重视OOPL和RDBMS的扩展，也强调计算完整性。