四是双向性特征。虚拟空间中的数字孪生体不仅是物理实体的数字镜像，也是与物理实体实时联动、相互作用的。物理实体的状态将实时映射在数字孪生体，同时数字孪生体运行产生的数据和指令也会传输到物理实体上；数字模型不仅单向地反映物理实体的运行，而且双向地对物理实体进行反馈。
随着云计算、人工智能、边缘计算等支撑技术的跨越式发展，数字孪生技术已经应用到制造、航空航天、电力、医疗、基建工程乃至城市治理领域。
比如在制造领域，数字孪生应用于产品的设计、生产、制造、运营等全生命周期过程。在研发设计环节，可以利用虚拟模型将产品的各类物理参数以可视化的方式表现，并在虚拟空间中进行可重复、参数可变的仿真实验，测试和验证产品在不同外部环境下的性能和表现，从而提高设计的准确性和可靠性，缩短研发流程，大幅降低研发和试错成本；在生产环节，利用虚拟生产线的3D（三维）可视化效果，工作人员不用去现场就能够充分掌握生产线的实时状态，从而进行运维管理、资源和能源管理、调整生产工艺、优化生产参数、生产调度预判等。除了帮助传统制造业提升效率，数字孪生也不断创新制造业的资本运营、供应链管理、客户服务等模式，为制造业拓展了大量的价值空间。
再如在城市治理领域，数字孪生技术的应用造就了数字孪生城市。通过海量的传感器对城市中数以亿计的数据进行采集和测量，并利用数字高清地图技术，在虚拟空间中构建整个城市的高精度数字孪生体，通过城市的物理空间与虚拟空间之间的交互映射、虚实对应、实时互动，在城市虚拟空间中对天气变化、地理环境、基础设施、城市建筑、市政资源、人口土地、产业规划、城市交通等要素进行数字化表达，并对其进行推演，从而实现城市实时状态的可视化和城市运作管理的智能化，进而提升城市规划质量，优化城市建设，提高城市管理水平。
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