可持续发展是协调人与自然关系、促进人类生存与发展的基本原则，它把当代人类赖以生存的地球及局部区域看成是由自然、社会、经济和文化等多因素构成的复合系统，它们之间既相互联系又相互制约。可持续发展的核心是正确处理人与自然的关系，解决好发展与限制的矛盾，既满足人们的需求和愿望，又不破坏自然环境，并能持续不断地供给人类生存和繁衍需要。它的理论基础是自然生态系统的动态平衡，支撑点是科学技术和伦理道德。1987年，联合国环境与发展世界委员会在《我们共同的未来》中指出“持续发展是这样的发展，它满足当代需求而不损害后代满足他们需求的能力”。

可持续发展的根本问题是资源的分配，既包括不同时代间的分配，又包括不同地域和人群间的分配。随着人口增加和提高生活质量的需要，特别是进入工业化社会以来，人们有意和无意地超量采矿、采水、伐木、开荒、围垦，排放超过自然界净化能力的废水、废气、废物，造成环境污染、缺水、植被破坏、水土流失、灾害频繁；人口占世界1/4的发达国家消耗占世界3/4的能源、85%的木材和72%的钢材；过去20年，世界能源消耗增长了50%；海洋鱼业资源目前已减少了1/4以上；据美国矿产局估计，按1990年的生产速度，世界黄金储备只够用24年，水银为40年，锡为28年，锌为40年，钢为65年，铝为35年，石油和天然气分别为44年和63年。人类已意识到环境问题的严重性并大规模行动起来保护环境，1972年联合国就在斯德哥尔摩召开了“人类环境会议”，提出的宣言是“为了当代和后代，保卫和改善人类环境已成为人类的紧迫目标。”

“数字地球”有助于人们对地球环境的了解，以便制定可持续发展规划。陈述彭院士认为，“数字地球”就是地球上的信息全部数学化。戈尔提出，“数字地球”“可以把关于人类星球的原始数据转换成可理解的信息，这种信息不仅包括地球的高分辨率卫星摄像、数字地图，也包括经济、社会和人口的信息。”而且要建立高速网络与“数字地球”连接，并通过Internet时行更高层次的访问。如果数字地球实现，科学家可方便地获得地形、土壤类型、气候、植被、土地利用变化数据，模拟人类活动对生产和环境的影响，制定可持续发展对策。

“数字地球”对农业生产持续发展也有很大的作用。例如，利用数字地球提供的高分辨率的农田作物生长信息，分析土地和作物生长的空间差异，利用全球卫星定位系统和农业机械以几平方米为单位分别进行适宜的施肥、灌溉、施药、除草、耕作等管理，即所谓的精细农业；还可监测和评估全球各地区的灾害和作物产量，制定生产计划和商业计划，减少出现“一方面粮食在仓库烂掉，一方面有饥民饿死”的现象，实现资源在不同地域和人群中分配合理的可持续发展目标。