第一層負責連接管理、授權認證、安全等等。
每個客戶端的連接都對應著服務器上的一個線程。服務器上維護了一個線程池，避免為每個連接都創建銷毀一個線程。當客戶端連接到MySQL服務器時，服務器對其進行認證。可以通過用戶名和密碼的方式進行認證，也可以通過SSL證書進行認證。登錄認證通過后，服務器還會驗證該客戶端是否有執行某個查詢的權限。

第二層負責解析查詢(編譯SQL)，并對其進行優化(如調整表的讀取順序，選擇合適的索引等)。對于SELECT語句，在解析查詢前，服務器會先檢查查詢緩存，如果能在其中找到對應的查詢結果，則無需再進行查詢解析、優化等過程，直接返回查詢結果。存儲過程、觸發器、視圖等都在這一層實現。

第三層是存儲引擎，存儲引擎負責在MySQL中存儲數據、提取數據、開啟一個事務等等。存儲引擎通過API與上層進行通信，這些API屏蔽了不同存儲引擎之間的差異，使得這些差異對上層查詢過程透明。存儲引擎不會去解析SQL。