数字化医院是医院信息化发展的必然历程，数字化医院指利用计算机和数字通信网络等信息技术，实现医疗服务过程中产生的语音、图像、文字、数据、图表等信息的数字化采集、存储、阅读、复制、处理、检索和传输，即医院内的医疗服务和院内管理实现无纸化、无胶片化、无线网络化。这一阶段的主要特征体现在：全数字化（医院内医疗服务和管理全面的数字化）、全网络化（院内各个系统全面高性能网络化）、全方位化（以医嘱为基础的经济管理信息化，以电子病历为基础的临床信息化）和全关联化（医院、保险、金融、社区、个人全面关联）。
数字化医院建设不再局限于一个个子系统的建设，而是围绕以患者为中心的理念，从医院核心业务出发，针对医院业务开展、运营及科研教学等各个方面，统一规划、统一设计、统一实施的整体信息化解决方案。通过数字化医院建设，能够实现院内各种信息从产生到传输、存储、处理等全生命周期的数字化、标准化、安全化。
数字化医院首先解决信息的全数字化过程，即在信息产生时就被数字化，面向管理的相关信息在上一个阶段中已经大部分数字化了，在数字化医院建设中，进一步借助物联网技术和无线网络技术，针对物资、设备、药品开展进一步的精细化管理，如针对设备配置RFID标签，利用手持终端开展巡检等，随时了解设备运行情况。
数字化医院建设的重点是实现临床信息的数字化，尤其是以电子病历为基础的临床信息系统建设成为数字化医院建设重点，包括电子病历（EMR）、医学影像（PACS）、医学检验（LIS）、临床护理（NIS）、院内感染、手术麻醉等在内的临床信息系统，实现临床医疗服务活动信息化，提升临床服务效率。除临床信息外，针对临床科研与教学、医疗质量等方面也开始建立相应的信息化管理系统。
数字化医院还需要解决全数字化后的信息交换全网络化过程，即信息在院内安全、高效地互联互通。在建立并遵循信息标准体系和安全体系的基础上，构建医院信息平台是解决不同子系统之间信息互联互通的一个最佳解决方案，该平台还可以针对外部信息交互，如医保结算、互联网挂号、远程会诊等业务协同提供信息交换支撑。数字化医院建设还需要构建数据中心，涵盖临床数据、科研数据、运营数据和客户数据等，并对产生的数据进行集中化管理。
数字化医院不仅要解决院内医疗服务和管理活动的信息化，还要延伸关联院外的一些机构和个人提供相关服务，包括利用远程会诊系统向其他医院提供医疗服务，利用网上挂号服务为患者个人提供服务，利用融合支付服务为患者提供诊间支付、一站式赔付等服务。
数字化医院除传统技术的继续沿用外，在技术上最大亮点是云技术和互联网技术的应用。云技术是虚拟化技术、分布式计算与存储、云平台管理模式等的综合技术和手段的统称。在数字化医院建设过程中，传统技术已经严重制约了信息化发展。一个数字化医院建设往往涉及上千个客户端、数十台服务器、每年新增以T为单位的数据量，传统信息化技术无论是在可扩展、高灵活、高性能、低故障等方面都逐渐无法满足医疗信息化发展需求。云技术的出现，为数字化医院解决上述问题找到了一个良好的途径。互联网技术的普及，将院内服务直接延伸到院外，扩展了医院服务的范围和深度，使得数字化医院的概念不再局限于院内，而是向区域化医疗服务及未来的健康服务延伸。
在软件技术方面，传统的C/S架构软件仍然占据主导地位，在此基础上，部分公司尝试采用三层软件架构（C/S/S），即将人机交互、业务逻辑与数据分离，形成客户端、应用服务和数据服务三个逻辑层的软件架构模式。另外由于互联网技术的大量应用，以面向服务的架构（SOA）逐渐占据更重要的地位。这种架构将应用程序的不同功能单元（称为服务）进行拆分，并通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，这使得构建在各种各样的系统中的服务可以一种统一和通用的方式进行交互，目前以微服务为代表的软件架构在数字化医院建设中应用越来越多。
无论是客户端还是服务器端，数字化医院采用采用的技术越来越多，越来越多元化，客户端除了传统的图形界面外，增加了数据加密、隐私过滤、身份识别等功能，支持PC、无线终端，甚至智能可穿戴设备等。服务器端支持虚拟化、分布式处理、集群，支持异构数据存储、集中式管理等。
数字化医院的技术多元化和复杂性，决定了数字化医院应用软件的多样性，软件的多样性决定了其技术路线和开发工具的多样性。总的来讲数字化医院的软件开发模式与传统开发模式没有本质区别，在开发过程管理上借鉴互联网应用开发的经验，引入了更多的概念和模式，比如前后端分离的开发模式、针对微服务的开发模式等。在技术路线上主要划分了2个，一个路线仍然是以传统C/S或C/S/S软件架构的技术路线，其开发工具包括微软的.NET、VB，SYBASE公司的PowerBuilder为主，个别系统采用了以C/C++、Pascal等语言为基础的底层开发工具，如PACS中的三维建模，电子病历系统中的电子病历编辑器等。目前在数字化医院中大部分应用系统，包括以医嘱为主线的经济管理相关信息系统和以电子病历为基础的临床信息系统，都还是采用该技术路线进行研发，所以可以认为该技术路线在医院信息化中目前还是占主导地位。另外一个技术路线是以Java为主的基于B/S模式的技术路线，主要针对医院信息平台、统计分析、综合查询、互联网应用、移动app、移动终端等系统和设备。随着后续新技术的不断引入，包括人工智能、大数据等技术的逐渐深入医疗信息化领域，基于Java的技术路线比重将越来越大。
数据库方面由于数字化医院的数据规模越来越大，大型关系数据库的服务节点越来越多，导致医院为此付出的代价越来越大。在OLTP应用方面，越来越多的数字化医院系统逐步放弃MSSQL/SYBASE数据库，转向更高性能的ORACLE，同时也有些企业和医院在探索采用开源数据库如MYSQL、PostgreSQL等，以寻求降低建设成本。在OLAP应用方面，部分企业和医院开始探索大数据技术的应用，包括HBASE/HIVE在内的数据库应用。
总之，数字化医院阶段，无论是软件技术还是数据库技术，仍然延续着传统主流技术，同时扩展应用着一些新的技术和模式，尤其是以互联网和人工智能为主推动的应用越来越多，相应的软件技术和开发模式将会占据越来越重要的地位。