Semantic Web Stackหรือที่รู้จักกันในชื่อSemantic Web CakeหรือSemantic Web Layer Cakeแสดงให้เห็นถึงสถาปัตยกรรมของSemantic Web

เว็บเชิงความหมาย (Semantic Web) เป็นการเคลื่อนไหวแบบร่วมมือที่นำโดยองค์กรมาตรฐาน สากล World Wide Web Consortium (W3C) ^{[ 1 ]}มาตรฐานนี้ส่งเสริมรูปแบบข้อมูลทั่วไปบนWorld Wide Webโดยการสนับสนุนการรวมเนื้อหาเชิงความหมาย ในหน้าเว็บ เว็บเชิงความหมายมีเป้าหมายที่จะเปลี่ยนเว็บปัจจุบันซึ่งถูกครอบงำด้วยเอกสารที่ไม่มีโครงสร้างและกึ่งโครงสร้างให้กลายเป็น "เว็บแห่งข้อมูล" สแต็กเว็บเชิงความหมายสร้างขึ้นบน Resource Description Framework (RDF) ของ W3C ^{[ 2 ]}

Semantic Web Stack คือภาพประกอบแสดงลำดับชั้นของภาษา โดยแต่ละชั้นจะใช้ประโยชน์จากความสามารถของชั้นที่อยู่ต่ำกว่า แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีที่ได้รับการกำหนดมาตรฐานสำหรับSemantic Webนั้นถูกจัดระเบียบอย่างไรเพื่อให้ Semantic Web เป็นไปได้ นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่า Semantic Web เป็นส่วนขยาย (ไม่ใช่การทดแทน) ของเว็บไฮเปอร์เท็กซ์แบบดั้งเดิม

ภาพประกอบนี้สร้างโดยTim Berners-Lee [ ^{3 ] ส}แต็กยังคงพัฒนาต่อไปเรื่อยๆ เนื่องจากเลเยอร์ต่างๆ ได้รับการทำให้เป็นรูปธรรม^{[ 4 ] [ 5 ]} (หมายเหตุ: มีการบรรยายอย่างขบขันเกี่ยวกับสแต็ก Semantic Web ที่กำลังพัฒนาในการประชุม International Semantic Web Conference ปี 2009 โดยJames Hendler ^{[ 6 ]} )

ดังแสดงใน Semantic Web Stack ภาษาหรือเทคโนโลยีต่อไปนี้ถูกใช้ในการสร้างSemantic Webเทคโนโลยีตั้งแต่ด้านล่างสุดของ Stack ขึ้นไปจนถึงOWLนั้นได้รับการกำหนดมาตรฐานและยอมรับแล้วสำหรับการสร้างแอปพลิเคชัน Semantic Web ยังไม่ชัดเจนว่าส่วนบนสุดของ Stack จะถูกนำไปใช้งานอย่างไร ทุกชั้นของ Stack จำเป็นต้องถูกนำไปใช้งานเพื่อให้บรรลุวิสัยทัศน์ที่สมบูรณ์ของSemantic Web

ชั้นล่างสุดประกอบด้วยเทคโนโลยีที่รู้จักกันดีจากเว็บไฮเปอร์เท็กซ์ ซึ่งหากไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ก็จะเป็นพื้นฐานสำหรับเว็บเชิงความหมายได้

• ตัวระบุทรัพยากรสากล ( Internationalized Resource Identifierหรือ IRI) ซึ่งเป็นการขยายความของURI นั้นเป็นวิธีการระบุทรัพยากรเว็บเชิงความหมายได้อย่างเฉพาะเจาะจง เว็บเชิงความหมายต้องการการระบุที่ไม่ซ้ำกันเพื่อให้สามารถจัดการทรัพยากรในชั้นบนสุดได้อย่างพิสูจน์ได้
• Unicodeใช้สำหรับแสดงและจัดการข้อความในหลายภาษา เว็บเชิงความหมาย (Semantic Web) ก็ควรช่วยเชื่อมโยงเอกสารในภาษาต่างๆ ของมนุษย์ ดังนั้นจึงควรสามารถแสดงข้อความในภาษาเหล่านั้นได้เช่นกัน
• XMLเป็นภาษามาร์กอัปที่ช่วยให้สร้างเอกสารที่ประกอบด้วยข้อมูลกึ่งโครงสร้างได้ เว็บเชิงความหมาย (Semantic Web) ให้ความหมาย (ความหมายเชิงความหมาย) แก่ข้อมูลกึ่งโครงสร้างเหล่านั้น
• เนมสเปซ XMLช่วยให้สามารถใช้มาร์กอัปจากแหล่งข้อมูลหลายแหล่งได้ เว็บเชิงความหมาย (Semantic Web) คือการเชื่อมโยงข้อมูลเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องอ้างอิงแหล่งข้อมูลหลายแหล่งในเอกสารเดียว

ชั้นกลางประกอบด้วยเทคโนโลยีที่ได้รับการกำหนดมาตรฐานโดยW3Cเพื่อให้สามารถสร้างแอปพลิเคชันเว็บเชิงความหมายได้

• กรอบการอธิบายทรัพยากร (Resource Description Framework หรือ RDF) เป็นกรอบสำหรับการสร้างข้อความในรูปแบบที่เรียกว่า "ทริปเปิล" ซึ่งช่วยให้สามารถแสดงข้อมูลเกี่ยวกับทรัพยากรในรูปแบบกราฟได้ เว็บเชิงความหมายจึงมักถูกเรียกว่า " กราฟโลกขนาดใหญ่" (Giant Global Graph )
• RDF Schema ( RDFS ) เป็นคำศัพท์พื้นฐานสำหรับ RDF การใช้ RDFS ทำให้สามารถสร้างลำดับชั้นของคลาสและคุณสมบัติได้
• ภาษาออนโทโลยีบนเว็บ (Web Ontology Language หรือ OWL) ขยายขีดความสามารถของ RDFS โดยเพิ่มโครงสร้างขั้นสูงขึ้นเพื่ออธิบายความหมายของข้อความ RDF ช่วยให้สามารถระบุข้อจำกัดเพิ่มเติมได้ เช่น จำนวนสมาชิก ข้อจำกัดของค่า หรือลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติ เช่น การถ่ายทอด OWL มีพื้นฐานมาจากตรรกะเชิงพรรณนาจึงนำพลังแห่งการให้เหตุผลมาสู่เว็บเชิงความหมาย
• SPARQLเป็นภาษาสำหรับการสืบค้นข้อมูลแบบ RDF ซึ่งสามารถใช้ในการสืบค้นข้อมูลใดๆ ก็ได้ที่อิงตาม RDF (เช่น รวมถึงคำสั่งที่เกี่ยวข้องกับ RDFS และ OWL) ภาษาสำหรับการสืบค้นข้อมูลมีความจำเป็นสำหรับการดึงข้อมูลในแอปพลิเคชันเว็บเชิงความหมาย
• RIFคือรูปแบบการแลกเปลี่ยนกฎ (Rule Interchange Format) ซึ่งมีความสำคัญ เช่น ช่วยให้สามารถอธิบายความสัมพันธ์ที่ไม่สามารถอธิบายได้โดยตรงโดยใช้ตรรกะเชิงพรรณนา (Description Logic) ที่ใช้ใน OWL

ชั้นบนสุดประกอบด้วยเทคโนโลยีที่ยังไม่ได้รับการกำหนดมาตรฐาน หรือมีเพียงแนวคิดที่ควรนำไปใช้เพื่อให้เกิดเว็บเชิงความหมาย (Semantic Web) อย่างแท้จริง

• การเข้ารหัสมีความสำคัญในการรับรองและตรวจสอบว่าข้อความบนเว็บเชิงความหมายมาจากแหล่งที่เชื่อถือได้ ซึ่งสามารถทำได้โดยการลงลายมือชื่อดิจิทัล ที่เหมาะสม สำหรับข้อความ RDF
• ความน่าเชื่อถือของข้อความที่ได้มาจะได้รับการสนับสนุนโดย (ก) การตรวจสอบว่าข้อสมมติฐานมาจากแหล่งที่เชื่อถือได้ และ (ข) การใช้ตรรกะเชิงรูปธรรมในการอนุมานข้อมูลใหม่
• ส่วนติดต่อผู้ใช้เป็นชั้นสุดท้ายที่จะช่วยให้มนุษย์สามารถใช้งานแอปพลิเคชันเว็บเชิงความหมายได้