数字油田的核心是为石油企业建立数据和信息资产的共享机制和管理体系，在信息共享的基础上，面向石油勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等各个生产环节，建立多专业的综合数据体系，并与各专业的应用系统进行高度融合。在建立油田生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用虚拟现实技术对数据实现可视化和多维表达，并且通过智能化分析模型，为企业的经营管理提供良好的信息支撑环境。
实施数字油田，是石油行业二次创业的技术焦点。油田实现数字油田的主要标志，是从大型计算中心发展到计算-网络-万维拟境中心。数字油田可望成为企业在国际市场竞争的利器。数字油田是油田信息化建设极其重要的核心工程，所有生产信息将通过数字油田进行拟境还原。
信息技术的应用对于提高石油行业勘探开发、数据应用、经营管理水平具有革命性意义。国外油气工业每年在ＩＴ方面的投资超过１００亿美元，约占总收入的２％。我国石油行业也越来越依赖信息技术，在ＩＴ上的投入和应用逐年深入。但与国外相比，我国石油行业的信息化建设还存在一定的差距，在勘探开发基础信息采集、数据管理方法、信息共享等方面还有待加强。目前，石油勘探的主要研究包括油田勘探开发的地震资料处理与研究、储层表征研究、陆相层序地层学推广应用、复杂断层的配套解释、可视化解释、精细速度分析、油藏描述、储层预测、非构造圈闭识别技术、虚拟现实技术等。在应用方面，实现了地震资料处理与地震资料解释的一体化、地震资料解释与油藏模拟的一体化，一些油公司实现了勘探开发的统一，极大地提高了生产力。
作为数字油田重要的组成部分，石油勘探对计算机有着特殊的严格要求：要收集处理野外资料，主要是人工地震数据，精度要求很高；叠加前深度偏移算法需用大量机时，深层、高分辨率数据处理也需要大量机时。输入量大、运算量大，输出量相对少得多，是石油部门计算机应用的特点，因此，服务器应当速度快、内存大、磁盘存储量大、外围设备大而全。