Web 3.0 (Semantic Web - mạng ngữ nghĩa) được Hiệp hội World Wide Web (W3C) xác định như một thế hệ web với những tính năng mới chú trọng vào việc sử dụng các định dạng dữ liệu và các giao thức chung. Theo W3C, "Semantic Web cung cấp một khung chung cho phép dữ liệu được chia sẻ và sử dụng lại trên các ranh giới ứng dụng, doanh nghiệp và cộng đồng." Do đó, Semantic Web được coi là một nhà tích hợp trên các ứng dụng thông tin và nội dung khác nhau và hệ thống. Mặc dù "web 3.0" chưa có định nghĩa cụ thể, và có ý kiến cho rằng Semantic Web chỉ là một trong một số công nghệ và xu hướng hội tụ sẽ xác định Web 3.0. Tuy nhiên hiện nay, Semantic Web được xem là một định nghĩa phổ biến của Web 3.0. Theo W3C, Semantic Web là một mạng dữ liệu hướng đến các định dạng phổ biến để tích hợp và kết hợp dữ liệu được rút ra từ các nguồn khác nhau, trong đó trên Web gốc chủ yếu tập trung vào trao đổi tài liệu. Nó cũng  bao hàm ngôn ngữ để ghi lại cách dữ liệu liên quan đến các đối tượng trong thế giới thực. Điều đó cho phép một người hoặc một thiết bị bắt đầu với một cơ sở dữ liệu và sau đó di chuyển qua một bộ cơ sở dữ liệu bất tận được kết nối với nhau bởi một điểm chung. Web 3.0 đánh dấu một sự thay đổi cơ bản trong cách các nhà phát triển tạo trang web, nhưng quan trọng hơn là cách mọi người tương tác với các trang web đó. Mô hình tương tác này giúp cuộc sống trực tuyến của mọi người trở nên dễ dàng và trực quan hơn vì các ứng dụng thông minh hơn với chức năng tìm kiếm tốt hơn cung cấp cho người dùng chính xác những gì họ đang tìm kiếm. Web 3.0 có thể được ví như một trợ lý trí tuệ nhân tạo hiểu người dùng của nó và cá nhân hóa mọi thứ. Internet ban đầu được dựa trên phiên bản gọi là Web 1.0. Thuật ngữ này được sáng tạo vào năm 1999 bởi tác giả và nhà thiết kế web Darcy DiNucci, một chuyên viên tư vấn về thiết kế hệ thống thông tin để phân biệt giữa Web 1.0 và Web 2.0 Vào đầu những năm 1990, các trang web được xây dựng bằng các trang web tĩnh - văn bản và các trang web được liên kết với nhau để và được dùng để làm cổng thông tin như một thư viện, người dùng chỉ có thể đọc dữ liệu, không thể trao đổi trực tiếp với nhà xuất bản thông tin (Tim Berners-Lee, năm 1999) Các dịch vụ thư mục cũ, như Altavista, Yahoo! Cổng thông tin Web là một ví dụ về Web 1.0, cũng như một số công cụ phát triển Web cơ bản (Ví dụ: trình soạn thảo HTML), Mosaic (trình duyệt web). Vào cuối thập niên 1990, khi Internet bắt đầu được thay đổi để trở nên tương tác hơn, khái niệm web 2.0 ra đời. Với Web 2.0, người dùng có thể tương tác với các trang web bằng cách sử dụng các cơ sở dữ liệu, thao tác xử lý phía máy chủ, các biểu mẫu và phương tiện truyền thông xã hội. Điều này đã đem đến sự thay đổi từ mạng tĩnh sang mạng năng động hơn. Web 2.0 chú ý nhiều hơn đến các nội dung do người dùng tạo ra và khả năng tương tác giữa các trang web và ứng dụng. Web 2.0 khuyến khích sự tham gia của người dùng, thay vì việc họ chỉ là khán giả để đọc và xem. Vào giữa những năm 2000, hầu hết các trang web đã thực hiện chuyển đổi sang Web 2.0. Ví dụ: Quora, Facebook, Twitter, Google+, Pinterest, Reddit và các nền tảng phát video như Youtube, Vimeo, v.v. Sự phát triển nhanh chóng của Internet khiến các trang mạng trở nên thông minh so với phiên bản của chúng lúc trước. Đầu tiên, dữ liệu được trình bày dưới dạng tĩnh cho người dùng. Sau đó, người dùng có thể tương tác với dữ liệu đó một cách linh hoạt. Và các thuật toán sẽ sử dụng tất cả dữ liệu đó để cải thiện trải nghiệm người dùng và làm cho trang mạng trở nên cá nhân hóa và quen thuộc hơn. Thuật ngữ web 3.0 lần đầu được phát triển vào năm 2006, bởi nhà báo John Markoff của The New York Times. Ông nhấn mạnh đây là một cuộc cách mạng mới của lịch sử web, là thế hệ web thứ 3, và bao gồm những cải tiến và thực hiện cụ thể. Mặc dù chưa được xác định đầy đủ, nhưng Web 3.0 có thể sử dụng các công nghệ ngang hàng (P2P) như blockchain, phần mềm nguồn mở, thực tế ảo, Internet kết nối vạn vật (IoT) và hơn thế nữa. Hiện tại, nhiều ứng dụng chỉ được chạy trên một hệ điều hành. Web 3.0 có thể khiến các ứng dụng không cần phụ thuộc vào thiết bị hơn, nghĩa là chúng sẽ có thể chạy trên nhiều loại phần cứng và phần mềm khác nhau mà không tốn thêm chi phí phát triển. Web 3.0 cũng làm cho Internet trở nên cởi mở và phi tập trung hơn. Ngày nay, người dùng phải dựa vào các nhà cung cấp mạng và mạng di động và các nhà cung cấp này có thể dõi thông tin đi qua hệ thống của họ. Với sự ra đời của các công nghệ sổ cái phân tán, điều đó sẽ sớm thay đổi và người dùng có thể lấy lại quyền sở hữu dữ liệu của họ. Ví dụ của Web 3.0: Apple Siri là một ví dụ điển hình của Web 3.0. Bằng việc sử dụng công nghệ nhận diện giọng nói và trí tuệ nhân tạo để ghi nhớ những yêu cầu, hành vi, thói quen của người sở hữu, từ đó giúp Siri đưa ra những đề xuất đúng đắn và phù hợp cho người sử dụng. Thuật ngữ "Semantic Web" thường được sử dụng để chỉ các định dạng và công nghệ cho phép nó. Việc thu thập, cấu trúc và phục hồi dữ liệu liên kết được kích hoạt bởi các công nghệ cung cấp mô tả chính thức về các khái niệm, thuật ngữ và mối quan hệ trong một miền kiến ​​thức nhất định. Các công nghệ này được chỉ định theo tiêu chuẩn W3C, bao gồm: Ngăn xếp mạng ngữ nghĩa minh họa kiến ​​trúc của Semantic Web. Các chức năng và mối quan hệ của các thành phần có thể được tóm tắt như sau: Dịch vụ khách hàng là chìa khóa cho trải nghiệm người dùng mượt mà. Tuy nhiên, do chi phí lớn, nhiều doanh nghiệp không thể mở rộng quy mô hoạt động dịch vụ khách hàng của họ. Thông qua việc sử dụng các chatbot - chương trình máy tính mô phỏng cuộc trò chuyện thông minh với con người trực tuyến (thông qua văn bản hoặc giọng nói) để có thể trò chuyện, tư vấn với nhiều khách hàng cùng một lúc. Bằng việc sử dụng trí thông minh nhân tạo, trải nghiệm khách hàng được cải thiện vượt trội. Các web 3.0 có tính đồng bộ hóa cao giữa các web với nhau. Khách hàng khi truy cập vào một trang web hay app, có thể đăng nhập bằng Facebook ngay. Các app tin tức có thể truy vấn dữ liệu thời tiết từ Yahoo dễ dàng, không cần phải tự đi tìm hay thu thập dữ liệu phức tạp hay Dropbox có thể được tích hợp nhanh với Microsoft Office.. Rộng hơn đó chính là thế giới của Internet of Things, nơi mà mọi thiết bị đều được kết nối vào Internet. Điều này đem lại lợi ích to lớn cho các chủ doanh nghiệp trong các cách nghiên cứu thị trường và phân khúc tiên tiến. Các chương trình máy tính hiện đã đủ tiên tiến để tham khảo chéo, kết nối, xử lý và hợp nhất thông tin từ các nguồn khác nhau để xác định các mẫu cho lưu lượng truy cập web, mẫu mua sắm, xu hướng mới nổi của người tiêu dùng. Điều này giúp cho chủ sở hữu doanh nghiệp dễ dàng tiếp cận đối tượng mục tiêu của mình hơn bằng cách tiết kiệm chi phí hơn và với dữ liệu nâng cao về thói quen duyệt web, việc tạo ra các thông điệp sẽ tạo được tiếng vang với khách hàng tiềm năng sẽ trở nên dễ dàng hơn. Một ví dụ về loại web ngữ nghĩa này có thể được nhìn thấy trong Đồ thị mở của Facebook. Tính năng tìm kiếm đồ thị cho phép người dùng trên mạng tìm thấy thông tin có giá trị về đối tượng mục tiêu của họ như thế nào và thông tin đó có thể được sử dụng để tiếp cận những người là đối tượng mục tiêu cho một tổ chức thích hợp. Điều này làm giảm đáng kể chi phí khởi nghiệp cho các doanh nghiệp mới, khuyến khích tạo ra doanh nghiệp nhỏ và giúp nhiều doanh nghiệp thành công. Sự trao đổi thông tin của Web 3.0 còn giúp quá trình tìm kiếm thông tin của người dùng trên Internet dễ dàng, hiệu quả hơn và trả về đúng các thông tin liên quan đến những từ khóa được tìm kiếm. Đó là do các website sử dụng dữ liệu theo định dạng chuẩn, và những bộ máy như Google Search, Bing Search, Yahoo Search chỉ việc đọc dữ liệu đó để phân tích và ghi nhớ, không cần phải đi xuyên qua những file HTML phức tạp và không theo cấu trúc nhất định như trước đây. Khi được áp dụng cho web thương mại, các doanh nghiệp hiện nay có thể đưa thông tin bổ sung vào mô tả sản phẩm và quảng cáo trực tuyến để giúp công cụ tìm kiếm dễ dàng tìm thấy hơn. Best Buy luôn đi đầu trong việc sử dụng công nghệ này để thúc đẩy các nỗ lực thương mại điện tử của mình. Nó đang sử dụng RDFa (RDF trong các thuộc tính, thêm một bộ đánh dấu thuộc tính XHTML) và từ ngữ mối quan hệ tốt để tạo ra kết quả tìm kiếm rộng cho người mua hàng đang tìm kiếm sản phẩm. Cho đến nay,biện pháp này đã giúp công ty tăng lưu lượng truy cập lên 30%. Web 3.0 sẽ giúp dữ liệu được hiển thị theo thời gian thực một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn. Chúng ta sẽ có nhiều những ứng dụng dành cho kinh doanh, giáo dục, bán lẻ, kho bãi... với thông tin được cập nhật từng phút từng giây mà không phải load lại cả trang web. Nói chung là các luồng dữ liệu sẽ đi vào đi ra liên tục mang cho bạn những thông tin mới nhất, đáng giá nhất. Hiện nay, World Wide Web hiện đang có tỉ trang web, mỗi trang web lại chứa một lượng dữ liệu to nhỏ khác nhau. Chính vì vậy, những hệ thống tự động hóa cần phải được thiết kế lại để xử lý lượng dữ liệu đầu vào lớn. Dữ liệu trùng lặp cũng là một vấn đề mà web 3.0 đối mặt và cần có giải pháp xử lý. Khi dữ liệu được chia sẻ dễ dàng thì cũng mang theo nguy cơ cao về an toàn thông tin. Ví dụ, thông tin đó có thể bị giả mạo, có thể bị thay thế giữa lúc đang truyền đi, thông tin mang theo mã độc, thông tin không được mã hóa. Một số từ khoá đồng âm hay dữ liệu không rõ ràng trên Internet hiện nay cũng dẫn đến tình trạng khó xử lý và đưa ra những kết quả tìm kiếm thiếu chính xác. Ví dụ như những từ "trẻ","cao", "lớn" là những từ không rõ ràng về mặt ngữ nghĩa.