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在数字化技术的强劲推动下，新一轮科学技术革命呈现出以下特点：全联网、大数据、超算力、强智能、更虚拟、泛安全。具体来看，其分别为网络边界无限扩展、数据容量急剧暴增、计算能力快速增加、智能程度更加高级、虚实世界加快融合、安全防护更加广泛。
1993年，乔治·吉尔德（George Gilder）提出了互联网三大定律之梅特卡夫定律（Metcalfe’s law）：一个网络的价值等于该网络内的节点数的平方，而且该网络的价值与联网用户数的平方成正比。该定律以计算机网络先驱、3Com公司创始人罗伯特·梅特卡夫（Robert Metcalfe）的姓氏命名，是对网络价值和网络技术发展规律的总结。从早期的局域网发展至全球互联网，再到当下的移动互联网、物联网，数字化技术的发展推动着整个世界进入一个前所未有的互联互通时代，网络边界无限扩展。
网络的边界既包括网络能够触及的最远地理距离，也涉及能够接入网络的主体。从地理空间上，网络边界由室内的连接一步步拓展至全球甚至是地球与外太空的连接；从连接主体上，由单纯的计算机之间的连接，成为人与人、人与物、物与物的连接。相比地理空间上的划分，如明确且精准的国界线、经纬度等，网络边界是模糊无形的。无线通信技术特别是5G网络是网络边界无限扩展的首要原因，从网络传输速度和质量上为网络边界的扩展提供了基础；物联网则将日常用品、工业设备、建筑物等都纳入网络，搭建起万物互联的数字化虚拟空间。数据传输类技术是网络边界扩展的底层支撑。
网络边界无限扩展，人与物接入互联网的方式越来越多样化且普遍化，从物体、个人、企业、组织以及政府机构等，数据量正在以前所未有的速度生成。数据容量急剧暴增成为数字化时代的又一个重要特征，而数据更是成为推动社会进步和经济发展的关键因素。国际数据公司（international data corporation, IDC）统计显示，全球近90%的数据将在这几年内产生，预计到2025年，全球数据量将比2016年的16.1 ZB增加10倍，达到163 ZB。
从源头上，互联网、物联网接入范围的扩大和笔记本电脑、智能手机等移动设备的普及，使得几乎每个人都成为数据的生产者。在商业和工业领域的数字化转型也促成了数据量的激增，智能制造中的智能化生产设备、电子商务中的在线平台等，不仅提高了生产效率和交易效率，也产生了大量的操作数据、用户数据和交易数据等。与此同时，数据存储技术、云计算技术等的应用为海量数据的存储提供了空间和可行性。
海量数据能够被有效利用，需要有数据处理和分析技术的支持，由此产生了巨大的计算需求，促成了计算能力的提升以及算力基础设施的发展。超算、智算、通用算力以及边缘算力等的发展都为计算能力的快速增加贡献了力量。计算能力的提升重塑了整个社会的信息处理方式。
计算能力快速增加需要硬件和软件的双重驱动。在硬件方面，处理器的性能持续提升，特别是中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）的突破式发展。这些处理器的进步不仅体现在计算速度的提高上，还包括能效的优化和处理复杂任务的能力。此外，量子计算作为一种新兴技术，虽然处于发展初期，但其潜力巨大，未来可能在计算力上实现质的飞跃。在软件方面，云计算技术提升了计算资源的可访问性、降低了计算资源的使用成本。得益于云计算，个人用户、中小型企业等都能够以相对自己开发更低的成本来使用计算资源、处理复杂的计算任务，这都形成了对计算能力的巨大需求。
数据和计算能力为人工智能的发展提供了必要的原料和动力，带来了智能程度的持续提升。如今，“智能化”这一趋势已深入我们日常生活的各个方面。人工智能的概念在1955年由斯坦福大学名誉教授John McCarthy提出，他将其定义为“制造智能机器的科学和工程”，可使得机器像人类一样思考、理解、感知、学习、创造和解决问题等。
在过去的几十年里，人工智能从理论研究转变为实际应用，应用范围不断扩大、应用程度持续深化。人工智能已经在诸多方面超越了人类智能，如图像识别、自然语言处理等。从智能化程度上，也由弱人工智能（狭隘人工智能／应用人工智能）发展至通用人工智能，从处理单一或有特点的问题发展至跨领域各种问题的解决。事实上，具备智能化属性的设备都可以被列入人工智能的范畴，对数字化时代“机器人”的认知需要打破传统印象中的以人或者类似于人的形态出现的、具备自主行为能力的机器。在矿井中穿梭的无人驾驶矿车、仓库中自动运输和拣配的自动导引车（automated guided vehicle, AGV）、各种场景中的智能化终端等，都是人工智能的应用。
元宇宙（Metaverse）的概念首次出现在1992年出版的美国科幻小说《雪崩》中：元宇宙是一个和现实世界平行的网络虚拟世界。应用数字化技术构建的这一网络虚拟世界，由现实世界映射或超越现实世界，同时可以与现实世界交互，成为具备新型社会体系的数字化生活空间。随着数字化进程的深入，现实世界和虚拟世界的界限日益模糊，生活工作方式、社会互动模式等都在随之而变。
数字孪生技术推动着现实世界向虚拟世界映射，这一概念的字面意思即很好地反映了其含义。通过数字化的手段创建出物理实体的副本，数字孪生使得这些副本能够对实体的状态和行为等实时反映或者模拟。对于新产品，可以通过创建其虚拟副本来测试其性能并实现进一步的优化。增强现实（AR）和虚拟现实（VR）为虚拟世界的行为活动提供了更真实的体验。对于计算机生成的图像、环境等，在增强现实和虚拟现实的帮助下，人们可以获得身临其境的体验感。这些技术的应用已经不限于电子游戏中的角色，还在教育、医疗、制造业等多领域发挥其作用。
“陆海空天网”的用法表明网络已经成为陆海空天之外的第五空间，是国家、企业、个人的重要活动空间。随着虚实融合速度的加快、程度的加深，对网络空间安全防护的重要程度不亚于现实生活的安全保障。与此同时，网络空间的运行方式与现实社会并不完全相同，其面临的安全威胁很有可能是前所未有的。互联网安全、数据安全等，都是网络安全防护所需。
网络安全问题并不是数字化时代的新问题。2007年，攻击者入侵加拿大某水利控制系统，破坏了取水调度的控制计算机；2008年，攻击者入侵波兰某城市地铁系统，通过电视遥控器改变轨道扳道器，致四节车厢脱轨；2010年，伊朗政府宣布布什尔核电站员工电脑感染病毒，严重威胁核反应堆安全运营；2012年，两座美国电厂遭USB病毒攻击，感染了每个工厂的工控系统，数据可能被窃取。以上都是网络空间运行面临的潜在威胁。
我国在第七十五届联合国大会上提出，将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。党的二十大报告也提出“广泛形成绿色生产生活方式”。绿色化转型已经成为各行各业的重要发展方向。在推动绿色化转型的过程中，信息技术能够发挥重要作用，但与此同时，信息产业本身已是全球第五大耗能行业。举例来说，与2019年相比，2020年我国通信网络耗电量增加了14.6%。其中，5G大规模商用影响直接。尽管5G能量价值远优于4G，但高能耗也是不争的事实。目前来看，5G因工作频段高，每基站的能耗为4G的2~3倍，而且估计5G基站总数为4G的2~3倍，由此得出总能耗可能为4G的4~9倍。在“碳达峰、碳中和”背景下，信息产业在助力千行百业数字化转型的同时，自身也需要向“绿色”转型。