数字化双胞胎将现实世界和虚拟世界无缝融合，通过产品的数字化双胞胎，制造商可以对产品进行数字化设计、仿真和验证，包括机械及其它物理特性，并且一体化集成电气和电子系统，管理嵌入式软件。
数字孪生功能最初是工程师工具箱中首选的工具，因为它们可以简化设计流程并跳过原型测试的许多方面。使用3D模拟和人机界面，如增强现实和虚拟现实，工程师可以确定产品的规格、如何建造以及用什么材料，以及设计如何针对相关政策、标准和法规采取措施。
从行业分布来看，上百家企业主要分布在能源、智能制造、轨道交通、建筑、烟草、软件设计、信息技术、煤矿等行业；从技术布局来看，技术布局方向包括数字孪生在具体行业中的应用、数字孪生仿真系统、数字孪生对智能制造技术的优化、城市数字孪生可视化等。
“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”，即构建两个相同的航天飞行器，其中一个发射到太空执行任务，另一个留在地球上用于反映太空中航天器在任务期间的工作状态。
城市事件存在复杂性，但是也存在规律性，需要运用数字孪生技术对各类情况进行风险预测，并且可在虚拟世界中模拟应对预测的方案，判断方案的可行性。在实际风险发生时，灵活性和适应性存在巨大的挑战。
持续增长的系统复杂性，需要数字化设计手段做支撑，这种复杂性往往来源于我们对于柔性生产、模块化生产、更高质量和精度、更多数据吞吐能力、以及更短的上市时间和交付周期的需求。
