随着大数据、物联网、工业互联网和智能控制技术的迅速发展，各个国家分别提出了促进本国制造业发展的战略（如工业4.0、工业互联网战略、中国制造2025等），为推进智能制造提供了契机，建设智能车间、实现智能生产已成为制造业发展的目标。新一代信息技术在很大程度上提升了车间的信息化水平。
在实现智能制造的过程中，信息空间与物理空间的交互和共融是一个亟待解决的重要问题，为此提出了数字孪生的解决方法。目前，在产品设计、设备运维、增材制造、生产调度中已经运用了数字孪生技术。
数字孪生技术的实现依赖于诸多先进技术的发展和应用，其技术体系按照从基础数据采集层到顶端应用层可以依次分为数据保障层、建模计算层、功能层和沉浸式体验层。
数字孪生技术清单中绝大多数都是已有技术，或者是现有技术的某种翻版，如建模、仿真、数据结构、算法、数据库、云计算、ERP、MES、SCADA等。这种技术可应用在多种行业，且在不同行业有不同的应用。
数字孪生可以通过设计工具、仿真工具、物联网、虚拟现实等各种数字化的手段，将物理设备的各种属性映射到虚拟空间中，形成可拆解、可复制、可转移、可修改、可删除、可重复操作的数字镜像。
欧盟委员会研究与创新总局发布了一份关于工业5.0的新政策简报，称这是对10多年前创造的现有工业4.0范式的补充，强调研究和创新是向可持续、以人为本和有弹性的欧洲工业转型的驱动力。
