《现代汉语字典》中对孪生（Twin）的解释为“一胎双生即双胞胎”，亦用以比喻相同或十分相似的两者。孪生是较为恰当的翻译结果，取“Twin”中“两个相像的人或物之一”以及“使耦合”的含义，本意就是在数字空间中构建的虚拟事物，并与实体空间中的事物相对应。因而可以将数字孪生理解为针对物理实体的精准映射行为，数字孪生体即为这一映射行为的实施成果。

数字孪生理论最早出现于制造业的PIM以及产品全生命周期管理（Product Lifecycle Management; PLM）的相关研究中。密歇根大学的M.格里夫斯（Michael Grieves）教授在PLM研究中提出了“与物理产品等价的虚拟数字化表达”，后改用“镜像空间模型”和“信息镜像模型”来描述这一概念，并最终在其著作《通过PLM驱动创新和精益产品》中首先提出“数字孪生体（Digital Twin）”一词。庄存波等人则将产品数字孪生体定义为“产品物理实体的工作状态和工作进展在虚拟空间的全要素重建及映射，是一个可用来模拟、监控、诊断、预测、控制物理实体在现实环境中的形成过程、状态和行为的数字仿真模型”。

基于国内外文献综述，可以将数字孪生定义为“通过数字化方式来定义事物在数字虚拟空间中，构建用于描述其全生命周期信息的数字模型的行为，从而形成与物理实体空间中的现实事物所对应的，在外观、质地、形态和行为上都相像的精准映射关系”。