Este concepto tiene su origen en los trabajos realizados en la NASA en los años 80. Posteriormente, distintos autores como el Michael Grives y John Vickers evolucionaron el concepto. Un gemelo digital es una réplica virtual de una entidad física viva o no viva.

En el mundo empresarial un gemelo digital se refiere a las réplicas virtuales de productos, servicios o sistemas que se utilizan para prevenir problemas y facilitar la experimentación. Los gemelos digitales integran tecnologías exponenciales como internet de las cosas, inteligencia artificial, aprendizaje automático y análisis de software para crear modelos de simulación digital que se actualizan y cambian a medida que cambian sus contrapartes físicas.

La consultora Gartner incluyó en 2018 los gemelos digitales como una de las 10 tendencias tecnológicas del año y estima que para el año 2021 la mitad de las grandes empresas industriales las acabarán incorporando para mejorar en eficiencia.

Distintas consultoras han analizado el impacto de esta tendencia tecnológica en informes como Beyond de Hype: Separating Ambition from Reality in i4.0, de KPMG, o Industry 4.0 and the Digital Twin: manufacturing Meets its Match, de Deloitte. La conclusión general de estos estudios es que los gemelos digitales son muy útiles para ayudar a las empresas a detectar problemas con antelación y resolverlos de forma rápida.