CDR存储的数据与信息应涵盖患者各类相关的临床诊疗数据，临床业务系统中产生的以临床业务结果数据为主，患者诊疗数据至少包括病史数据、体检数据、过敏史、用药记录临床观察结果(包括体征、影像检査、检验等)患者既往问题列表、诊断、各类医嘱、治疗计划、患者知情同意书等内容。
由于患者诊疗数据包含数值、文字、影像、波形等多种形态，在格式上千差万别，信息彼此之间的关系繁杂，而且，现有的大多数信息以自由文本进行表达和存储，很难进行信息的综合利用。除此之外，相对于其他领域而言，医疗领域的知识更新非常迅速，各种新的检测手段、新的医学概念不断涌现，信息之间关系的复杂程度也随着这些医学知识的持续更新不断变化。
建立临床数据信息模型时要充分考虑临床信息形态的多样性、不确定性和动态性等特性。目前常见的是使用国际先进的两层方法进行CDR数据建模，引人欧盟CEHR/openEHR 项目提出的两层建模方法，并结合医疗机构的实际临床需求，分为基础数据模型和领域内容模型两个层次进行医疗信息建模，实现了诊疗数据存储和概念表述上的分离，以便于适应医学知识的动态更新。
在构建的两层信息模型中，基础数据模型中仅包含了一些基本对象(如角色、事件、实体、参与等)，这些对象是相对稳定的，与领域知识无关，因此，即使临床概念发生动态变化，数据结构仍旧可以非常稳定。通过建立领域内容模型，使得临床专家可以方便直接定义医学知识，来决定电子病案的具体内容，进而直接参与临床数据中心和电子病案系统的建立，实现了优势资源的有效整合。
在临床决策过程中，一个很重要的原则是确保“正确的人在正确的时间将正确的信息提供给正确的人”。对于一个临床过程而言,正确的人指的是为患者提供医疗保健服务的医护人员，正确的时间取决于人所正在执行的医疗保健行为，正确的信息来源于患者的电子病案以及医学知识库。系统可考虑CDR中存储的数据是按照医疗行为作为基本数据元进行组织的，这使得系统可以比较容易地识别出医务人员正在开展的医疗保健行为、其他与此相关的医疗保健行为以及它们之间的关联关系，通过医疗健康信息服务接口访问所需的医疗健康数据。
由于临床数据的产生、表现以及在数据信息展示时的要求,CDR不是对原始临床结果数据进行简单地聚合。在进行临床数据存储前，临床结果数据需要按照数据元定义支持多种临床术语系统的表达，建立综合的医疗信息模型，实现对多模态医疗信息准确表达和有序组织，按照临床过程的规则进行数据建模，定义医疗信息结构以及信息彼此之间的联系，以便于遵从临床辅助决策的规则进行数据加工。
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