数字地球是一个多分辨率的、三维的虚拟地球，在数字地球中可以集成海量的地理空间数据及其相关的社会、经济、人文等数据，使人类得以充分利用现存空间信息成为可能。而数字世界的概念和含义在《数字化生存》一书中给出了直观而又形象的描述，数字世界是指我们生存环境的计算机化和数字化，即“比特世界”，是日常生活的数字化，是当今和未来信息化时代我们无法逃避的对我们生活方式引起巨大变化的新的人类生存世界，是人类生存的未来世界，一种如何把握人类在未来世界中存在方式的新思维。
数字地球即信息化地球，是一个地球信息模型。要求它能够大量地获得、存储、处理和显示关于我们赖以生存的地球的各种环境和文化现象信息，计算机技术和通信技术的发展使这种要求成为可能。如此大量的信息构成了“具有地理坐标系的地理空间信息”，它涉及地球表面每一个特定的地方。有了这些数字化的地理空间信息源，人类就可以淘汰现在的人机对话方式，从而跨入数字地球的具有多种分辨率、三维的现实虚拟世界中，人类就可以生活在对现实世界完全虚拟化的数字世界中。数字世界（也可称为“比特世界”）不同于我们现在生活的现实世界（也可称为“原子世界”），它是人类生存的现实环境的数字化，在未来的数字世界中我们的一切生活包括衣食住行、工作、学习、旅游、娱乐等都将和数字关联在一起，时空概念将变的不在重要，国家法律、疆界将会在数字世界中消失，数字世界全球化的特征将会逐渐腐蚀过去的边界。数字地球的成功建设将会给我们提供改变我们现有生活方式所需要的数字世界，数字地球建设的最终结果是人类生活在数字世界中。
关于如何实现数字地球的构想，重点是放在整合已有的、来自不同渠道的数据，包括高分辨率的地球卫星图像和数字地图以及经济、社会和人口统计方面的信息。为此数字地球需要解决的关键技术有：高速计算、宽带传输、海量存储和信息共享。
由数字地球建设而实现的数字世界中将出现一片繁荣景象，教育水平的提高、可持续发展战略的顺利实施、土地利用的合理规划、科技农业的发展以及危机的有效管理等都将产生广泛的社会效益和经济效益。建设好的数字地球能使我们对人为或自然灾害作出及时反应，能使我们地球上的所有民族联合起来共同面对长期的环境挑战。但同时也会出现一些负面影响，如人们都与计算机和网络为伍，人与人之间的交往和合作减少，导致人情淡薄，引起社会爱心的减少，以及利用各类数字化设备进行现代化犯罪等，这些问题是值得我们去深思和考虑的。