Transaction cho phép chạy một loạt thao tác (đọc/ghi) trên nhiều document hay nhiều collection mà vẫn đảm bảo tính nguyên tử (atomicity): một lệnh lỗi thì toàn bộ rollback, và dữ liệu chưa commit không bị transaction khác đọc thấy (isolation).
Trong MongoDB (từ 4.0), transaction chạy qua session: client mở session → startTransaction → chạy các lệnh → commitTransaction (lỗi thì abortTransaction). Với sharded cluster, bên dưới MongoDB dùng giao thức two-phase commit (2PC) để giữ nhất quán giữa các shard.