Los gemelos digitales son representaciones digitales de entidades del mundo real (sensores, dispositivos, máquinas, procesos, sistemas complejos e incluso personas/seres vivos). Se implementan para impulsar los resultados comerciales. Proporcionan conectividad, gestión de metadatos, administración de datos, análisis cada vez más avanzados y a menudo integración en aplicaciones comerciales y sistemas de procesos. Los gemelos digitales se pueden organizar y estructurar de diferentes maneras, como jerarquías, topologías, etc., para representar la taxonomía de las entidades.
En su forma más básica (baja fidelidad), un gemelo digital incluye metadatos sobre la entidad o el activo respectivos y un medio para supervisarlo (casi) en tiempo real. Los gemelos digitales más avanzados (alta fidelidad) incluyen modelos de análisis (basados en la física o cada vez más basados en el aprendizaje profundo/automático) que permiten la predicción y la simulación. Esto permite comparar el comportamiento esperado con el comportamiento real, situaciones hipotéticas y una mejora continua de los modelos a través de bucles de retroalimentación.