Galvenā atšķirība starp lineāru un nelineāru datu struktūru ir tāda, ka lineārajās datu struktūrās datu elementu organizācija ir secīga, savukārt nelineārajās datu struktūrā datu elementu organizēšana nav secīga.
Datu struktūra ir metode datu organizēšanai un glabāšanai, kas ļautu efektīvi iegūt datus un izmantot tos. Lineārā datu struktūra ir struktūra, kas kārto savus datu elementus viens pēc otra. Lineāro datu struktūru organizācija ir līdzīga datora atmiņas organizācijai. Nelineāro datu struktūru veidošana notiek, pievienojot datu elementu vairākiem citiem datu elementiem tā, lai tas atspoguļotu īpašas attiecības starp tiem. Nelineāro datu struktūru organizācija atšķiras no datora atmiņas.