数字孪生是源自工业界的概念，随着新一代信息技术的发展和广泛应用，数字孪生的应用范围不断扩大。数字孪生是以计算机图形学和人工智能为基础，将现实中的要素在虚拟世界中动态模拟仿真，实现在虚拟世界中对现实世界的可看可控可仿真。
数字孪生是一个物理实体的电子复制，例如一件事物、程序或个人。它整合了关于尺寸、部件、性能等方面的见解，并存储了有关该事物当前和过去的信息，利用传感器和执行器捕捉，这些数据被输入到分析模型中以产生重要见解。
数字孪生城市通过空天、地面、地下、河道等各层面的传感器布设，实现对城市道路、桥梁、井盖、灯盖、建筑等基础设施的全面数字化建模，以及对城市运行状态的充分感知、动态监测，形成虚拟城市在信息维度上对实体城市的精准信息表达和映射。
近年来，数字孪生技术，或者称作数字化双胞胎技术，成为吸引全球制造业的明星技术。我国的制造业，尤其我们所接触比较多的工业机械行业及产业，由于其快速崛起，面临大量需要解决的矛盾和问题，因此，对数字孪生技术，更加注目。
数字孪生的主要理论渊源和基础是：系统工程及系统建模与仿真理论，现代控制理论，模式识别理论，计算机图形学，数据科学。从系统工程的视角来看，数字孪生系统的构建是一项典型的系统工程，涉及到目标确立、需求分析、技术开发、理论研究、场景应用等实现环节。
数字孪生技术贯穿了产品生命周期中的不同阶段，它同PLM的理念是不谋而合的。可以说，数字孪生技术的发展将PLM的能力和理念从设计阶段真正扩展到了全生命周期。
