La biblioteca digitale è una biblioteca immateriale, in cui vengono conservati e resi disponibili esclusivamente documenti digitali, siano essi nativi digitali o convertiti da originali cartacei, gestiti e catalogati elettronicamente. Ogni operazione può essere effettuata via rete da casa, dallo studio, dall'aula didattica o dall'ufficio.
Le biblioteche digitali possono essere definite come «organizzazioni che forniscono le risorse, compreso il personale specializzato, per selezionare, organizzare, dare l'accesso intellettuale, interpretare, distribuire, preservare l'integrità e assicurare la persistenza nel tempo delle collezioni digitali così che queste possano essere accessibili prontamente ed economicamente per una comunità definita o per un insieme di comunità». Il termine è correlato al nuovo mercato mondiale dell'informazione e della comunicazione.
Una ulteriore caratterizzazione prevede che, con l'avvento di nuove tecnologie, le biblioteche digitali possano diventare strumenti che supportano tutte le fasi della produzione e della comunicazione di conoscenza.
Il DELOS Digital Library Reference Model rappresenta un primo contributo verso questa teoria fondazionale risultante dal “collective understanding” maturato dalla comunità dei ricercatori che hanno contribuito allo sviluppo del settore.