智慧城市的实质是利用先进信息技术，实现城市智慧式管理和运行，一方面要形成万物互联的信息交互和通信模式，另一方面要对智能应用背后的海量数据进行智能分析。许多国家以能源消耗和碳减排为核心建设智慧城市，而我国则是以云平台与大数据中心相结合，打造各类智慧应用。
智慧城市大脑是利用互联网、大数据、人工智能等新兴技术整合城市资源要素，集成多项智慧应用，实现一体化、一网通的业务协同。各个城市基于地方特性在应用层面的侧重点不同，如智慧政务、智慧医疗、智慧教育、智慧交通、智慧社区、智慧公安、智慧环保、智慧农业、智慧港口、智慧文化等等。虽然现阶段仍处于碎片化发展，但也是不断丰富完善智慧城市的必经过程。
每一项智慧应用的发展都是为提升垂直行业服务能力，打破在智慧化过程中形成的壁垒，构建新业态。智慧城市应充分体现以人为本的核心理念，能够高效解决跨部门、跨行业、跨系统之间的联动，让城市多维智能化。
