智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新（创新2.0）的城市信息化高级形态。智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、FabLab、LivingLab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创新涌现的生态，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。
智慧城市的架构可以分为三层：信息采集层、运作操控层、领导决策支持层。
利用视频监控、RFID技术、各种传感技术、进行城市各种数据和事件的实时测量、采集、事件收集、数据抓取和识别。
智慧城市包括了很多内容，从建设内容上，可分为基础设施建设（主要是基础网络建设）、信息化的应用、各种产业的智慧化建设；从面向的对象不同，可分为智慧政务、智慧产业、智慧民生三大内容。按照统一的顶层架构设计原理进行逐层的建设，并按照统一的建设标准和评价体系进行最终的评价。
目前从事智慧城市建设的公司比较多，首先是三大通信运营商，同时包括各大型国有企业，研究机构作为技术创新的输出单位，提供各种前沿技术的研发和探索、标准的制订和指导等。
随着分布式缓存、计算的出现，随之而来的问题是如何实现第三方平台的建立和开发。如果智慧城市的技术供应商想要实现与政府部门的合作，就必须考虑到资源、数据、API等的安全性，因为只有这样才能够创建新的智能、新的应用和新的体验。当然，所谓的第三方平台开发并不是简单的创建一个“智慧城市APP”，我们需要将所有的注意力集中到一种先进的审核机制，以便清楚的了解、确定哪些应用是可以在真实环境中的开放及应用。
在智慧城市中，由于网络发展太快，导致我们处理数据的速度也在加快，这不仅使城市管理者不能够将所有内容重新发送到“云”中集中处理，同时还加大了数据处理的难度。因此，我们必须建立具有本地处理资源的高价值节点，作为分布式网络中的分层参与者进行无缝运行。另外，市政基础设施还必须融合成一个完善的分布式处理架构，一个可扩展的生活系统，连接丰富的数据。
在智慧城市解决方案，最重要的是可持续、安全且可防灾的能源网络。如果没有这一子系统，智慧城市就不足以被称为智慧城市。所以没有一个IT工程师可以在没有UPS（不间断电源）和备用电源的情况下建立一个数据中心。
智慧城市从一开始就应该将“安全”整合到智能城市平台，因为不安全的解决方案是不被接受的。而且近年来随着视频监控系统、家庭看护摄像头等被侵入的现象，智慧城市系统在整合资源时更应该提出更安全、高效的产品和解决方案，访问协议和通信需要高级的安全架构来防范恶意代理。
通过天气、风向和强度、路面温度和条件，空气质量、辐射、污染物、脚踏车辆、车辆交通、野生动物、土壤水分、噪声污染以及光照水平等的数据检测、感知来捕获大量的数据信息，因为Smart需要一个相应的分层架构来处理这些数据并得出相应结论而采取行动。
可以说没有一个人或一件事在部署一个全局的系统时能做到百分百的完美，因此智慧城市系统的基础设施在日后更是需要政府多加维护和升级。尤其是在实际操作过程中，不仅不能够破坏城市架构的正常进行和规划，更不能硬件设施的运行。因此需要在智慧城市建设前期考虑到后期的维护和升级，必须建立一个完善且规范的服务器架构。
对于消费类设备，由于现在的通信设备已经实现了由有线（PC）到无线（智能手机）再到环境（如亚马逊的Alexa）接口的转变。所以同样的真正的智慧城市也必然会将城市内的公共区域转变成一个个接口，并通过增强现实与环境的互动进行定义，从而提升智慧城市的空间互动感。
从各个城市公共基础设施的设计来看，大多走的都是实用路线，其实在这个基础上也可以设计的更加唯美、生动，让城市变得更富吸引力。就像在没有出现智能手机时，我们根本想象不到产品设计的重要性，除了实用性以外，大众的审美也在进一步提高。对于城市而言也是一样，如果每个城市都能改变设计思路，也许智慧城市的潜力将会变得更大。
目前，智慧城市主要应用功能包括智能交通系统、智慧能源系统、智慧物流及建筑服务系统、城市指挥中心、智慧医疗、城市公共安全、城市环境管理、政府公共服务平台等八个方面。
通过道路收费系统、多功能智能交通卡系统、数字化交通智能信息管理系统等多种模式的数据整合，提供基于交通预测的智能交通灯控制、交通疏导、出行提示、应急事件处理管理平台；帮助进行城市路网优化分析；为城市规划决策提供支持。
以物理清洁能源为目标，以我国的智能电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与清洁能源高度集成而形成的新型能源网。
它以充分满足用户对能源的需求和优化资源配置、确保能源供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证能源质量、适应能源市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的能源供应和增值服务。
智慧物流利用RFID、BarCode、EDI、GNSS、GIS、GUID、现代网络技术和普适计算等技术，兼容国际国家标准，打造“现代大物流”公共服务平台，利用基于位置的物联网技术实现物流过程中物物之间信息交换、共享，对物流各环节进行实时跟踪和监控，实现物流全过程数字化、信息化、智能化、高效化，融合物流、信息流和资金流，调整物流结构，提升天津物流产业水平，降低物流成本，提供物流效率。“智慧物流”将从以下几个方面开展示范应用：
基于云计算的物流信息化公共服务平台；基于物联网的低成本人车货安全保障服务系统；基于物联网的货物配送信息采集系统；基于物流标准的可定制智能化物流集装箱；电子车牌电子驾照管理系统；基于RFID的仓储配送仓库管理系统；基于RFID的货物运输监控系统；智能闸口系统等。
智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物，智能楼宇利用系统集成的方法，将智能型计算机技术、通讯技术信息技术与建筑艺术有机的结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其功能与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。
在城市“老年化”不断加剧的今天，社区远程医疗照顾系统能有效的节约社会资源，高效的服务于大众。电子健康档案系统和医疗公共服务平台的建立能解决目前突出的“看病难，看病贵”的医患矛盾。
利用现代信息技术，以互联网、无线通信技术为平台，以数字地理信息为基础，结合移动定位系统、数字通信技术和计算机软件平台，为城市管理者提供声、像、图、文字四位一体的城市数字化管理平台，实现针对城市部件的检查、报警、紧急事件处理、指挥调度、督察督办等功能。如：食品安全追溯、危险品安全处置、灾害预警与处理等。
通过电子政务，公共物流服务，公共交通信息服务等政府公共服务平台，改变“公告栏”式的政府网站，将其变成“服务型”的业务网站，树立服务型政府为民办事的形象。为市民提供各种咨询信息和服务，提高市民的生活质量和满意度。