第一，数字地球具有空间性、数字性和整体性，这三者的融合统一，形成了它与其他信息系统的根本区别。
第二，数字地球的数据具有无边无缝的分布式数据层结构，包括多源、多比例尺、多分辨率的、历史和现时的、矢量格式和栅格格式的数据。
第三，数字地球具有可迅速充实、联网的地理数据库。
第四，数字地球以图像、图形、图表、文本报告等形式提供服务，其中信息服务是最主要的任务。
第五，数字地球采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。
第六，数字地球的用户可以以多种方式从中获取信息；任何一个用户都可以实时调用，无论生产者是谁，也无论数据在什么地方；国际互联网上的用户可以根据自己的权限查询数字地球中的信息；运用具有传感器功能的特制数据手套，还可以对数字地球进行各类可视化操作。
第七，数字地球的服务对象覆盖整个社会层面，无论政府机关还是私人公司，无论科教部门还是生产单位，无论专业技术人员还是普通老百姓，都可以找到自己所需要信息。
数字地球既是地球科学技术与信息科学技术、空间科学技术等现代科学技术交融的前沿，又是当代科学技术与社会发展和需求紧密结合的必然结果。数字地球虽然是一个新概念，但它涉及的理论、技术、数据和应用都与现有的直接相关。数字地球是从更高的层次、系统论和一体化的角度来整合、应用已有的或者正在发展的理论、技术、数据和能力（含人员、软件、硬件），从而更广泛、更深入、更有效、更经济地为社会提供服务。