Tradiční knihovny jsou omezeny úložným prostorem; digitální knihovny mají potenciál ukládat mnohem více informací, jednoduše proto, že digitální informace vyžadují velmi málo fyzického prostoru, aby je obsahovaly. Náklady na údržbu digitální knihovny jsou tak mnohem nižší než náklady na údržbu tradiční knihovny. Tradiční knihovna musí vynaložit velké sumy peněz na zaplacení zaměstnanců, údržbu knih, nájem a další knihy. Digitální knihovny tyto poplatky odstraňují.
Digitální knihovny mohou okamžitě přijmout inovace v oblasti technologií, které uživatelům poskytnou zlepšení v oblasti technologie elektronických a zvukových knih a představí nové formy komunikace, jako jsou wiki a blogy.
Někteří lidé kritizují, že digitální knihovny jsou omezovány autorským zákonem, protože díla nemohou být sdílena v různých časových obdobích způsobem tradiční knihovny. Obsah je v mnoha případech pouze volným dílem nebo obsahem vytvořeným vlastní činností. Některé digitální knihovny, jako například Projekt Gutenberg, pracují na digitalizaci děl mimo autorská práva a na jejich volném zpřístupnění veřejnosti. Byl proveden odhad počtu odlišných knih, které stále existují v katalozích knihoven od roku 2000př. n. l. do roku 1960.
Digitální knihovny nemohou reprodukovat prostředí tradiční knihovny. Mnoho lidí také považuje čtení tištěných materiálů za snazší než čtení materiálů na obrazovce počítače, i když to do značné míry závisí na prezentaci i osobních preferencích. Digitální knihovna také může díky technologickému vývoji vidět, jak se část jejího obsahu stává zastaralou a její data se mohou stát nedostupnými.
Mnoho akademických knihoven se aktivně podílí na budování institucionálních úložišť knih, dokumentů, diplomových prací a dalších děl dané instituce, která lze digitalizovat. Mnohá z těchto úložišť jsou zpřístupněna akademické obci nebo široké veřejnosti. Nenáročná úložiště jsou často označována jako digitální knihovny.
Archivy se od knihoven liší v několika ohledech. Archivy byly tradičně definovány jako:
Technologie použitá k vytvoření digitálních knihoven je ještě více revoluční pro archivy, protože boří druhé a třetí z těchto obecných pravidel. Použití vyhledávačů, optického rozpoznávání znaků a metadat umožňuje katalogizaci digitálních kopií jednotlivých položek (tj. písmen) a možnost vzdáleného přístupu k digitálním kopiím odstranila nutnost fyzického chození do konkrétního archivu hledat konkrétní soubor záznamů.
Cornellova univerzita a Wisconsinská státní historická společnost jsou považovány za lídry v oblasti tvorby a správy digitálních archivů.
Distribuované vyhledávání obvykle spočívá v tom, že klient posílá více požadavků na vyhledávání souběžně několika serverům ve federaci. Výsledky jsou shromážděny, duplikovány nebo odstraněny či shlukovány a zbývající položky jsou roztříděny a prezentovány zpět klientovi. Problémy se škálovatelností a výkonem trápí distribuované vyhledávání velkých federací digitálních knihoven. V distribuovaném vyhledávání jsou často používány protokoly jako Z39.50.
Rozsáhlé digitizatonové projekty probíhají v Googlu, Million Book Project, MSN a Yahoo. S pokračujícím zlepšováním technologií pro manipulaci s knihami a prezentaci, jako jsou Optical Character Recognition a Ebooks, a mnoha alternativními depozitáři a obchodními modely rapidně roste popularita digitálních knihoven, jak dokazují snahy Googlu, Yahoo a MSN. A stejně jako se knihovny pustily do sbírek audia a videa, tak se pustily do digitálních knihoven, jako je internetový archiv.