随着计算机技术、通信技术和网络技术的迅速发展，信息高速公路的建设与利用为大规模的信息系统、图书馆系统的发展提供了环境和条件。目前，网络信息管理技术、数字化处理技术和数字式信息资源建设已成为国际竞争的焦点，各国都为此投入了相当的实力进行研究和开发。“数字图书馆”这一新概念、新模式应运而生，并被视为21世纪信息产业主要的发展方向之一。
“数字图书馆”一词由英文Digital Library翻译而来，是用数字技术处理和存储各种图文并茂文献的图书馆，实质上它是一种多媒体制作的分布式信息系统，把各种不同载体、不同地理位置的信息资源用数字技术存贮，以跨越区域面向对象的网络查询和传播的一个大型信息系统。
传统图书馆收集、存储并重新组织信息，使读者能方便地查到他所想要的信息，同时跟踪读者使用情况，以保护信息提供者的权益。从数字图书馆角度来看，就是收集或创建数字化馆藏，这集成了各种数字化技术，如高分辨率数字扫描和色彩矫正、光学字符识别、信息压缩、转化等，把各种文献替换成计算机能识别的二进制系列图像，在安全保护、访问许可和记帐服务等完善的权限管理之下，经授权的信息利用因特网的发布技术，实现全球信息共享。数字图书馆的结构模式是：在网络环境下，是一个面向对象的、分布式的网络结构模式，它可适应在多种不同的计算机系统运行。一个数字图书馆的构成，主要包含用户接口、预处理系统，又称调度系统、查询系统和对象库等基本构件。
电子图书馆侧重对收藏特色的概括，收藏品基本为电子读物，阅读手段一般通过电脑等，不一定提供网上信息或上网服务。网上图书馆将一定量的信息在网上组织起来，供“读者”查阅和检索，不一定需要对应的图书馆社会实体，它也可以视为数字图书馆的初级形态。“虚拟图书馆”是网上图书馆的别称，侧重其无实体的特征。
“数字图书馆”概念一经提出，就得到了世界广泛的关注，纷纷组织力量进行探讨、研究和开发，进行各种模型的试验。随着数字地球概念、技术、应用领域的发展，数字图书馆已成为数字地球家族的成员，为信息高速公路提供必需的信息资源，是知识经济社会中主要的信息资源载体。美国国会图书馆是美国最早进行数字图书馆尝试的图书馆之一，其“美国的记忆”（American Memory）影响深远。“美国的记忆”最早是一个于1990～1995年间实施的试验性计划，该计划的目标是确定数字式馆藏的读者对象，建立数字图书馆的一整套技术过程，讨论有关知识资产的论题，进行分发演示，并最终确定国会图书馆数字化的方针与规范。该计划的数字馆藏对象主要为美国的历史文献，包括历史照片、手稿、历史档案及其他文献等。上海图书馆是国内建设数字化图书馆的先行者，目前已积累了相当数量的数字化资源，古籍光盘已达64张，约4000MB影像数据，主页信息量也逾350MB，书目数据正加紧制作，全国报刊索引也是全国独一无二的信息源。另外还订购了大量的文摘及全文光盘数据库，其中一些还是网络版。应该说在数字化资源的拥有方面，上海图书馆目前在全国无出其右者。