數字化醫院是醫院信息化發展的必然歷程，數字化醫院指利用計算機和數字通信網絡等信息技術，實現醫療服務過程中產生的語音、圖像、文字、數據、圖表等信息的數字化采集、存儲、閱讀、復制、處理、檢索和傳輸，即醫院內的醫療服務和院內管理實現無紙化、無膠片化、無線網絡化。這一階段的主要特征體現在：全數字化（醫院內醫療服務和管理全面的數字化）、全網絡化（院內各個系統全面高性能網絡化）、全方位化（以醫囑為基礎的經濟管理信息化，以電子病歷為基礎的臨床信息化）和全關聯化（醫院、保險、金融、社區、個人全面關聯）。
數字化醫院建設不再局限於一個個子系統的建設，而是圍繞以患者為中心的理念，從醫院核心業務出發，針對醫院業務開展、運營及科研教學等各個方面，統一規划、統一設計、統一實施的整體信息化解決方案。通過數字化醫院建設，能夠實現院內各種信息從產生到傳輸、存儲、處理等全生命周期的數字化、標准化、安全化。
數字化醫院首先解決信息的全數字化過程，即在信息產生時就被數字化，面向管理的相關信息在上一個階段中已經大部分數字化了，在數字化醫院建設中，進一步借助物聯網技術和無線網絡技術，針對物資、設備、葯品開展進一步的精細化管理，如針對設備配置RFID標簽，利用手持終端開展巡檢等，隨時了解設備運行情況。
數字化醫院建設的重點是實現臨床信息的數字化，尤其是以電子病歷為基礎的臨床信息系統建設成為數字化醫院建設重點，包括電子病歷（EMR）、醫學影像（PACS）、醫學檢驗（LIS）、臨床護理（NIS）、院內感染、手術麻醉等在內的臨床信息系統，實現臨床醫療服務活動信息化，提升臨床服務效率。除臨床信息外，針對臨床科研與教學、醫療質量等方面也開始建立相應的信息化管理系統。
數字化醫院還需要解決全數字化后的信息交換全網絡化過程，即信息在院內安全、高效地互聯互通。在建立並遵循信息標准體系和安全體系的基礎上，構建醫院信息平台是解決不同子系統之間信息互聯互通的一個最佳解決方案，該平台還可以針對外部信息交互，如醫保結算、互聯網掛號、遠程會診等業務協同提供信息交換支撐。數字化醫院建設還需要構建數據中心，涵蓋臨床數據、科研數據、運營數據和客戶數據等，並對產生的數據進行集中化管理。
數字化醫院不僅要解決院內醫療服務和管理活動的信息化，還要延伸關聯院外的一些機構和個人提供相關服務，包括利用遠程會診系統向其他醫院提供醫療服務，利用網上掛號服務為患者個人提供服務，利用融合支付服務為患者提供診間支付、一站式賠付等服務。
數字化醫院除傳統技術的繼續沿用外，在技術上最大亮點是雲技術和互聯網技術的應用。雲技術是虛擬化技術、分布式計算與存儲、雲平台管理模式等的綜合技術和手段的統稱。在數字化醫院建設過程中，傳統技術已經嚴重制約了信息化發展。一個數字化醫院建設往往涉及上千個客戶端、數十台服務器、每年新增以T為單位的數據量，傳統信息化技術無論是在可擴展、高靈活、高性能、低故障等方面都逐漸無法滿足醫療信息化發展需求。雲技術的出現，為數字化醫院解決上述問題找到了一個良好的途徑。互聯網技術的普及，將院內服務直接延伸到院外，擴展了醫院服務的范圍和深度，使得數字化醫院的概念不再局限於院內，而是向區域化醫療服務及未來的健康服務延伸。
在軟件技術方面，傳統的C/S架構軟件仍然占據主導地位，在此基礎上，部分公司嘗試采用三層軟件架構（C/S/S），即將人機交互、業務邏輯與數據分離，形成客戶端、應用服務和數據服務三個邏輯層的軟件架構模式。另外由於互聯網技術的大量應用，以面向服務的架構（SOA）逐漸占據更重要的地位。這種架構將應用程序的不同功能單元（稱為服務）進行拆分，並通過這些服務之間定義良好的接口和契約聯系起來。接口是采用中立的方式進行定義，獨立於實現服務的硬件平台、操作系統和編程語言，這使得構建在各種各樣的系統中的服務可以一種統一和通用的方式進行交互，目前以微服務為代表的軟件架構在數字化醫院建設中應用越來越多。
無論是客戶端還是服務器端，數字化醫院采用采用的技術越來越多，越來越多元化，客戶端除了傳統的圖形界面外，增加了數據加密、隱私過濾、身份識別等功能，支持PC、無線終端，甚至智能可穿戴設備等。服務器端支持虛擬化、分布式處理、集群，支持異構數據存儲、集中式管理等。
數字化醫院的技術多元化和復雜性，決定了數字化醫院應用軟件的多樣性，軟件的多樣性決定了其技術路線和開發工具的多樣性。總的來講數字化醫院的軟件開發模式與傳統開發模式沒有本質區別，在開發過程管理上借鑒互聯網應用開發的經驗，引入了更多的概念和模式，比如前后端分離的開發模式、針對微服務的開發模式等。在技術路線上主要划分了2個，一個路線仍然是以傳統C/S或C/S/S軟件架構的技術路線，其開發工具包括微軟的.NET、VB，SYBASE公司的PowerBuilder為主，個別系統采用了以C/C++、Pascal等語言為基礎的底層開發工具，如PACS中的三維建模，電子病歷系統中的電子病歷編輯器等。目前在數字化醫院中大部分應用系統，包括以醫囑為主線的經濟管理相關信息系統和以電子病歷為基礎的臨床信息系統，都還是采用該技術路線進行研發，所以可以認為該技術路線在醫院信息化中目前還是占主導地位。另外一個技術路線是以Java為主的基於B/S模式的技術路線，主要針對醫院信息平台、統計分析、綜合查詢、互聯網應用、移動app、移動終端等系統和設備。隨着后續新技術的不斷引入，包括人工智能、大數據等技術的逐漸深入醫療信息化領域，基於Java的技術路線比重將越來越大。
數據庫方面由於數字化醫院的數據規模越來越大，大型關系數據庫的服務節點越來越多，導致醫院為此付出的代價越來越大。在OLTP應用方面，越來越多的數字化醫院系統逐步放棄MSSQL/SYBASE數據庫，轉向更高性能的ORACLE，同時也有些企業和醫院在探索采用開源數據庫如MYSQL、PostgreSQL等，以尋求降低建設成本。在OLAP應用方面，部分企業和醫院開始探索大數據技術的應用，包括HBASE/HIVE在內的數據庫應用。
總之，數字化醫院階段，無論是軟件技術還是數據庫技術，仍然延續着傳統主流技術，同時擴展應用着一些新的技術和模式，尤其是以互聯網和人工智能為主推動的應用越來越多，相應的軟件技術和開發模式將會占據越來越重要的地位。