Digital Library Federation di Amerika Serikat memberikan definisi perpustakan digital sebagai organisasi-organisasi yang menyediakan sumber-sumber, termasuk staff dengan keahlian khusus, untuk menyeleksi, menyususn, menginterpretasi, memberikan akses intelektual, mendistribusikan, melestarikan dan menjamin keberadaan koleksi karya-karya digital sepanjang waktu sehingga koleksi tersebut dapat digunakan oleh komunitas masyarakat tertentu atau masyarakat terpilih, secara ekonomis dan mudah.
“Digital libraries are organizations that provide the resources, including the specialized staff, to select, structure, offer intellectual access to, interpret, distribute, preserve the integrity of, and ensure the persistence over time of collections of digital works so that they are readily and economically available for use by a defined community or set of communities.”
Berdasarkan International Conference of Digital Library 2004, konsep Perpustakaan digital adalah sebagai perpustakaan elektronik yang informasinya didapat, disimpan dan diperoleh kembali melalui format digital. Perpustakaan digital merupakan kelompok workstations yang saling berkaitan dan terhubung dengan jaringan (networks) berkecepatan tinggi Pustakawan menghadapi tantangan yang lebih besar dalam mendapat, menyimpan, menformat, menelusur atau mendapatkan kembali serta mereproduksi informasi yang bukan teks. Sistem informasi modern kini dapat menyajikan informasi secara elektronik dan memanipulasi secara otomatis dalam kecepatan tinggi.
Menurut sejarahnya pertama kali muncul gagasan mengenai konsep dari perpustakaan digital yaitu pada bulan Juli tahun 1945 oleh Vannevar Bush. Beliau mengeluhkan penyimpanan informasi manual yang menghambat akses terhadap penelitian yang sudah dipublikasikan. Untuk itu, Bush mengajukan ide untuk membuat catatan dan perpustakan pribadi (untuk buku, rekaman/dokumentasi dan komunikasi) yang termekanisasi.
Selama decade 1950-an sampai 1960-an keterbukaan akses terhadap koleksi perpustakan terus diusahakan oleh peneliti, pustakawan dan pihak-pihak lain, tetapi teknologi yang ada belum cukup menunjang.
Pada awal 1980-an fungsi-fungsi perpustakan telah diotomasi melalui perangkat computer, namun hanya pada lembaga-lembaga besar mengingat biaya investasi yang tinggi. Misalnya pada Library of Congress di Amerika yang telah mengimplementasikan sistem tampilan dokumen elektronik (electronic document imaging systems) untuk kepentingan penelitian dan operasional perpustakaan. Dari sudut pandang pengguna, computer bukanlah bagian dari fasilitas manajemen perpustakaan melainkan hanya pelayanan untuk digunakan staf perpustakaan.
Pada awal 1990-an hamper seluruh fungsi perpustakaan ditunjang dengan otomasi dalam jumlah dan cara tertentu. Fungsi-fungsi tersebut antara lain pembuatan katalog, sirkulasi, peminjaman antar perpustakaan, pengelolaan jurnal, penambahan koleksi, control keuangan, manajemen koleksi yang sudah ada dan data pengguna. Dalam periode ini komunikasi data secara elektronik dari satu perpustakaan ke perpustakaan lainnya semakin berkembang dengan cepat. Pada tahun 1994, Library of Congress mengeluarkan rancangan National Digital Library dengan menggunakan tampilan dokumen elektronik, penyimpanan dan penelusuran teks secara elektronik dan teknologi lainnya terhadap koleksi cetak dan non cetak tertentu. Selanjutnya pada September 1995, enam universitas di Amerika diberi dana untuk melakukan proyek penelitian perpustakaan digital. Penelitian yang didanai NSF/ARPA/NASA ini melibatkan peneliti dari berbagai bidang, oraganisasi penerbit dan percetakan, perpustakan-perpustakaan, dan pemerintah Amerika sendiri. Proyek ini cukup berhasil dan berhasil menjadi dasar penelitian perpustakan digital di dunia.