Model klucz–wartość jest jednym z najprostszych nietrywialnych modeli danych, a bogatsze modele danych są często implementowane jako jego rozszerzenie. Model klucz–wartość może zostać rozszerzony na dyskretnie uporządkowany model, który utrzymuje klucze w porządku leksykograficznym. Ponieważ magazyny klucz–wartość zawsze wykorzystują klucz główny, przeważnie cechują się wysoką wydajnością i są łatwo skalowalne. Magazyn klucz–wartość należy odpytywać po kluczu.
Magazyny klucz–wartość mogą wykorzystywać modele spójności od spójności ostatecznej (wartość zreplikowana na inne serwery) do możliwości serializacji. Niektóre bazy danych obsługują porządkowanie kluczy. Sposobem na rozwiązanie konfliktu aktualizacji może być faworyzowanie najnowszego wpisu lub zwrócenie wszystkich wartości w celu dokonania wyboru. Istnieją różne implementacje sprzętowe, a niektórzy użytkownicy przechowują dane w pamięci RAM, SSD, HDD.