建造物理实体的物理孪生代价太大，而且严格意义上，物理实体，无法实现两个物理实体的完全一致；另一方面，在物理实体上试错成本高，例如，在真实电力系统中做故障试验风险很大。运用数字孪生技术，可以在不改变原有物理实体的情况下，“克隆”出与之高度相似的数字实体，在数字世界中可以看到物理实体的各种特性，并且可以在数字孪生上模拟不同的“假设-分析”（What-if）场景，并对物理实体进行性能改进，可以提前知道某项决策运用在物理实体上是否可行，因此，可大大减少试错成本。

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生与传统的数值仿真相比，内涵和功能更加丰富，支撑技术更全面和先进。

数字孪生概念已提出多年，直到近两三年才引起广泛重视，这是因为数字孪生的支撑技术如传感技术、云计算、大数据技术、人工智能技术的快速发展，为数字孪生的落地应用奠定了基础，另一方面，也是各行各业的智能化、数字化发展目标与数字孪生相契合。