根据现有研究可总结图1所示六项元宇宙基础技术，包括：数字孪生、扩展现实、人工智能、用户交互、区块链以及物联网 。每一项基础技术内含多种已经成熟或正在发展中的具体技术。需要注意，这六项基础技术不是孤立的，不同技术之间有着一定的交互与融合，它们作为整体才是元宇宙建立的基石。
数字孪生指针对现实中存在的物体创建相应的虚拟对象，此概念既可以表示将现实物体投射至元宇宙虚拟空间的过程，也能够指代具体的虚拟对象。用户在元宇宙中的数字孪生对象一般称作化身，所有现实中的人在元宇宙中都通过化身进行活动。化身相对现实中的人有着多变、灵活的表现形式，即用户可凭自身喜好在规则允许范围内定制自身的虚拟形象，甚至在不同虚拟场景下表现为多种化身。普通现实物体在元宇宙中的数字孪生对象可统称为虚拟物，小到虚拟商品大到虚拟城市都是虚拟物的范畴。显然，生产数字孪生对象离不开数据建模技术，不仅包括外观方面的建模，也需要数字孪生对象囊括现实物品的必要参数。
扩展现实是虚拟现实（VR）、增强现实（AR）以及混合现实（MR）的统称。提供纯粹虚拟场景体验的VR和将虚拟内容展示在现实中的AR已经广为人们所知，MR这一概念相对更新，可认为其范畴介于VR和AR之间。MR重视现实世界和元宇宙世界之间的二元交互，旨在提供现实与元宇宙的柔性边界，使二者联系更为紧密，并互相成为对方的重要组成部分。
人工智能是近年发展热度最高的科技方向之一，主要任务是基于各种数据得出智能化的结论与决策。例如，通过元宇宙中无所不在的大数据挖掘用户喜好倾向并提供定制化服务，结合人工智能与虚拟化身提供拟人服务，元宇宙中数字孪生对象的一些视觉渲染也需要人工智能算法的帮助。
用户交互包括用户进入元宇宙的接口以及用户之间通过元宇宙沟通的渠道，是人们参与元宇宙活动不可或缺的通路。除目前已经出现的VR/AR头盔外，现今研究前沿之一的脑机接口可能具有更全面的用户接入功能，它能直接从神经信号层面将用户的视觉、听觉甚至嗅觉触觉投射至元宇宙中，这也涉及到多模态数据感知技术。另外，全息技术可将用户的形象、声音等投影至元宇宙或现实，可作为通信终端存在。
区块链是元宇宙大数据管理的核心技术，其原本是一种去中心化的分布式存储技术，且带有相应数字加密算法提供数据安全保证。数字货币即建立在区块链技术之上，元宇宙中的虚拟资产也将通过区块链对具体数据的编码唯一性和加密安全性进行管理。
物联网是现代信息系统的通信基础设施，元宇宙对网络通信的高要求相对于如今能够提供的通信质量而言有增无减。有研究表明，5G网络所能提供的10G/s的通信速率仍不能满足元宇宙数据传输的需求，尤其是元宇宙中的虚拟内容的拟真程度越高，对网络通信质量的要求可能将呈指数级增长。简言之，物联网移动互联的基本追求加上高速通信支持，是元宇宙信息传递的必要条件，另外，通信安全也是需要重视的问题。
