在工业互联网概念出现之前，数字孪生的概念还只是停留在软件环境中，比如几何建模的CAD系统、产品生命周期管理的PLM等。但随着工业互联网的出现，网络的连通效用使得各个数字孪生在设备资产管理，产品生命周期管理和制造流程管理中开始发生关联、互相补充。
中国数字孪生技术行业市场规模 数字孪生技术行业市场发展前景预测
2020年全球头部600家企业都会使用数字孪生来提供产品创新，2020年全球数字孪生市场规模达到52.2亿美元，同比增长33.50%;2021年全球数字孪生市场规模达到74.7亿美元，同比增长43.10%;到2025年全球数字孪生市场规模将突破260亿美元的大关。
随着工业4.0相关战略的不断出台，数字孪生技术得到各方的普遍关注。根据IDC数据显示，2020年全球数字孪生市场规模达到52.2亿美元，到2024年其市场规模有望达到212.8亿美元，期间CAGR高达42.09%。
现阶段，全球范围内，数字孪生技术发展时间短，尚处于起步阶段。欧美等发达国家虽然发展起步早，但技术成熟度也不高，未来还有较大的提升空间。受中国国情需要以及数字孪生技术发展时间较短等因素影响，中国数字孪生技术主要应用领域主要是围绕机械制造领域、航空航天与国防领域、能源与公用事业领域，在国家政策及下游需求的带动下，中国数字孪生技术市场规模出现了较快增长。2014年中国数字孪生技术市场规模约为27亿元，2020年增长到约137亿元，复合增长率31.1%。
数字孪生应用需要多类数字化工具支撑，在美国对我国进行科技封锁、我国开展“内循环和国际国内双循环”发展的新形势下，我国应充分利用工业门类齐全、应用场景众多的优势，持续培育国产化软件工具和总集成总承包商，不断积累工业数据和模型，加快人工智能与工业模型集成应用，实现数字孪生弯道超车。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国数字孪生技术行业市场全景调研与发展前景预测报告》显示：
美国工业互联网盟将数字孪生作为工业互联网落地的核心和关键。德国工业4.0参考架构将数字孪生作为重要内容。在我国，数字孪生城市已成为各地政府推进智慧城市建设的主流模式选择，产业界也将其视为技术创新的风向标、发展的新机遇，数字孪生应用已在部分领域率先展开。
数字孪生的发展得到我国的政策支持。2020年，“新基建”首次写入政府工作报告，在对于该项热点的讨论中，“数字孪生”被不少代表和委员提及。2020年4月，国家发改委印发《关于推进“上云用数赋智”行动，培育新经济发展实施方案》中，方案提出要围绕解决企业数字化转型所面临的数字基础设施、通用软件和应用场景等难题，支持数字孪生等数字化转型共性技术、关键技术研发应用，引导各方参与提出数字孪生的解决方案。