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工业信息化是在现代信息技术的支持下，通过对企业信息资源的开发和利用，实现工业过程的信息交互和知识共享。同时，采用信息技术手段对企业的生产过程进行全面改造，从而促进工业生产的组织方式和产业结构发生根本性的变革。在信息化的作用下，用户有了更多选择的空间，市场需求变化越来越快，行业之间的边界越来越模糊，生产与服务越来越紧密，从而导致了工业产业的形态发生了重大变化。
“工业化”与“信息化”的发展过程是互为促进、相互影响的。在一些工业化国家，不但信息产业成为了主导产业，而且在传统的制造领域，通过信息化技术的促进和改造，使知识和信息成为企业的重要资源。通过实施信息化过程中将先进制造技术与信息技术的融合，提升传统产业的竞争力，主要从两个方面着手：一是传统制造业借助信息化技术来提升现代化的管理、设计和制造能力，从而提高生产和管理的效率；二是将大量的信息化技术融入传统制造业的产品本身和生产流程中，提高产品的智能化，改进原有的产品制造过程。
自20世纪90年代以来，由于信息技术的迅猛发展，在工业领域的应用越来越广泛，信息化是推动经济全球化的关键因素之一，并且成为工业化国家调整与优化传统工业结构的有效途径，也是推动企业发展转型的重要手段和核心技术。工业发达国家劳动生产率的提高，其中60%~80%是依靠信息技术在工业过程中的应用所取得的结果。信息技术的广泛应用，有利于企业产品或服务在其生产过程中，实现生产流程、组织机构、生产技能、生产工具和运作管理的技术变革。
信息技术在工业领域的成功应用，能够大幅度提高工业企业管理和运行的效率，从而增强企业的竞争能力。例如，“设计数字化技术”可以实现产品设计手段与设计过程的数字化和智能化，大大缩短产品开发周期，提高企业的产品创新能力。设计数字化技术包括“产品设计数字化技术”与“过程设计数字化技术”，前者的对象是产品，而后者的对象则是产品的制造过程。设计数字化技术是工业信息化的重要应用之一，也是应用最为广泛、成效最为明显的领域。制造装备数字化技术可以实现加工、装配过程的数字化和模型化，通过与上游设计领域的产品数据与模型的集成，可以提高产品在生产准备、加工制造、装配过程的效率。管理数字化技术可以实现企业内外部管理的数字化和最优化，从而提高企业管理的水平和对市场的快速响应能力。
工业化是信息化的重要基础，主要体现在以下两个方面。
1）工业化是信息化的技术基础和物质载体
信息化是在发达国家后工业化阶段的产业基础上产生的。工业化作为信息化的重要基础，信息基础设施的建设、信息技术的研究与开发、信息产业的发展与生产，都离不开工业化所提供的技术基础和物质载体。信息化技术的研究、开发和应用，需要工业化发展到一定程度所积累的资金来提供支持，没有雄厚资金实力的国家难以开展信息化技术的研究和开发工作。同时，信息技术的发展、信息产业的开发和信息产品的生产制造，需要先进制造技术和发达的制造业作为基础条件。信息产生、接收、传播等都需要各类先进的信息装备为载体，如半导体材料、光导纤维、计算机和网络通信等，这往往考验一个国家的基础工业水平，并且，生产这些基础工业产品需要使用精密的设备、先进的材料以及相应的制造技术。因此，高度发达的工业化是信息化发展的基础条件和必要保证。没有发达的工业化作为基础，信息化就缺少相应的物质基础、产业依托和技术支撑。
2）工业化为信息技术的发展提供了重要的应用场所
在目前市场经济的条件下，信息技术的发展需要各个领域应用需求的驱动。对于企业信息化技术的发展而言，工业领域的应用需求是最直接的推动力，通过工业化的产业升级可以为其提供十分广阔的应用领域，从而使信息化过程不断地推进和发展。在后工业化时期，用户对产品的市场需求向多样化、个性化的方向发展，产品更新换代明显加快，多品种、小批量将逐渐成为主流的生产方式。面对市场的动态变化，企业为了获得竞争优势，必须在产品开发和生产制造过程中，更多地依赖企业信息化系统，有机地融合信息技术、自动化技术和现代管理技术，高效、快速、柔性地制造出市场所需要的产品，以满足用户的多样化和个性化需求。同时，要求企业能够在更为广泛的范围内高效快捷地获取、加工、传递和利用各种信息资源，如市场需求信息、原材料信息、供应商信息、合作伙伴信息等，具备对市场需求的高度适应性和灵活反应能力，从而适应市场需求的变化。这样就使得制造业对信息化的需求和信息技术的应用日益增加，从而成为推进信息化技术发展的内在动力。
从信息化与工业化融合的方式来看，主要包括技术融合、产品融合和业务过程融合三种主要形式。
“技术融合”是指工业技术与信息技术的融合，可进一步推动技术创新。例如，设计技术与信息技术的融合产生了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程分析（CAE）、基于仿真的设计（SBD）、多学科设计优化（MDO）、面向装配的设计（DFA）、面向制造的设计（DFM）等技术；制造技术与信息技术的融合产生了计算机辅助工艺规划（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工装设计（CAFD）、数控加工（NC）、柔性制造系统（FMS）、加工过程仿真（MPS）等技术；工业控制理论和计算机技术的融合产生了工业控制技术，如分布式控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）等。
“产品融合”是指将信息技术融入工业产品中，使产品具有信息感知、交互或存储等功能。例如，在普通机床的基础上装备数控系统使之成为数控机床，家用电器采用传感技术和智能化技术之后就升级为智能家电，如智能冰箱、智能厨具、变频空调等。
“业务过程融合”是将信息技术应用到企业生产、经营、管理过程的各个环节，通过信息技术手段提高企业的日常运作水平和快速响应能力。例如，物料需求计划（MRP）、制造资源计划（MRP-Ⅱ）、企业资源规划（ERP）、制造执行系统（MES）、客户关系管理（CRM）、供应链管理（SCM）、产品数据管理（PDM）和产品生命周期管理（PLM）等管理信息系统在企业的应用实施，可以极大地提高企业管理效率和管理水平。
从信息化与工业化融合的层次来看，这种融合可以在企业层面、产业层面和社会层面的多种不同层面进行实现。
在企业层面，主要是将企业信息化的相关技术和系统应用于工业企业的不同领域，通过信息化与工业化的融合，可以使企业设计、生产、经营、管理与服务等工业生产过程实现信息化，企业的核心业务实现数字化、网络化、自动化和智能化。
在产业层面，通过信息化与工业化的深度融合，可以促使国家在后工业化时期进行产业结构的调整和行业结构的升级，实现经济增长方式从粗放型向集约型发展方式的转变，同时，通过信息化技术和信息产业的发展而催生出一些新型的产业形态，如制造服务业、互联网创新等，推进以工业产业为主导的经济模式向工业和信息产业同步发展的经济模式转变。
在社会层面，通过信息化与工业化的融合，可以使整个社会的基础设施、产业结构、生产力与生产关系从工业社会向信息社会逐渐过渡，如中国的三网融合工程、数字图书馆工程等，以此促进工业化达到一定程度后逐渐实现社会经济信息化。
从信息化与工业化融合的深度来看，这种融合可以分为初级阶段、中级阶段和高度融合阶段。
1）信息化与工业化的融合是一个长期的过程，在初级阶段，企业信息化战略、技术装备、资源整合只是达到一定程度上的局部融合，信息技术与企业的部分业务相结合并提供支持，企业信息系统根据一些具体需求进行了部分集成。
在这一阶段，信息化建设更多地依赖于政府措施和软硬件厂商的推动。企业对信息化作用的认识还有待进一步加强，由于对信息技术和信息系统缺乏比较全面的了解，企业更多关注和倾力于原有主营业务的发展，发自内心的信息化建设需求比例不高，甚至有一些企业把信息化建设当作“面子工程”。工业信息化环境建设还有待加强，因为支持企业间协作、实现制造资源共享的技术、产品和资源开发力度还不能满足实际需要。
2）在信息化与工业化融合的中级阶段，企业在信息化战略、技术装备、资源整合等方面达到了基本融合的状态，信息技术与企业的核心业务基本匹配，企业信息化系统在企业发展过程中提供了重要支撑的作用，企业信息化实施成效显著，培养了自身的信息化团队，并且能够自主地解决企业信息平台运维过程中的一些重大技术问题。例如，中国“十二五”期间的信息化工作，在信息基础环境建设方面，加强了工业领域信息化资源的开发和利用，建设了一些工业信息化资源共享平台，重点支持了数控装备、流程工业综合自动化系统、产品生命周期管理（PLM）系统、企业资源计划（ERP）系统及电子商务系统、现代物流系统等的技术研发和产业发展，解决了若干制造业信息化共性关键技术，为中国信息化与工业化的基本融合阶段打下了良好的基础。
3）在信息化与工业化融合的高级阶段，企业信息化战略、技术装备、资源整合达到全面融合的阶段，信息技术与企业业务高度结合，实现了工业化和信息化的良性互动，建立了完整的信息化环境，信息化人才队伍可以有效支撑企业的业务发展和技术创新。
因此，可以说工业信息化是“两化融合”的主要内容和实质所在。工业信息化是以信息资源和信息化环境建设为基础，信息技术逐渐渗透到工业企业的基础设施、工业产品与技术领域、工业装备、生产制造管理等全生命周期的各个层面，在此基础上形成综合、集成和创新的现代工业体系、新型生产模式和可持续发展的新兴产业，从而全面提升了工业企业竞争力、创新能力和工业素质，并加快了其发展过程，进而最终走向信息化战略与工业化战略的深度融合，促进其相互协调发展。