Le DOI (Digital Object Identifier, identifiant numérique d’objet) est une chaîne de caractères univoque et pérenne conçue pour internet. Le DOI permet d’identifier, référencer, citer et fournir un lien durable à des ressources de tous types : publications, données issues de la recherche (tableaux ou bases de données), collections végétales (herbiers, banques de gênes) ou animales (zoothèques), etc.
Le DOI facilite l’identification d’une ressource en lui associant des métadonnées c’est-à-dire des informations la décrivant : auteur ou créateur, titre, mots-clés, résumé, éditeur, langue, date de publication, source, droits de propriété de la ressource, localisation, conditions d’accès, etc.

Le DOI d’une ressource peut être attribué par toute entité juridique, publique ou privée, qui peut être :

• le producteur et gestionnaire de la ressource, par exemple un organisme de recherche qui édite et rend accessibles ses documents scientifiques, ses jeux de données et ses bases de données ;
• l’éditeur chargé de la publication de la ressource. C’est le cas des revues scientifiques, des éditeurs d’ouvrages, des éditeurs d’actes de conférences ;
• le gestionnaire et le diffuseur de la ressource, par exemple une organisation internationale proposant d’héberger et de rendre accessibles des ressources (publications, données scientifiques, etc.) déposées par des institutions ou des chercheurs.

Pour enregistrer des DOI, l’organisme déclarant doit être abonné (adhésion payante) à une agence d’enregistrement de DOI (DOI Registration Agencies, RAs). L’organisation à but non lucratif IDF (International DOI Foundation) est l’organe de gouvernance de ces agences. Exemples d’agences d’enregistrement de DOI : Crossref, DataCite, mEDRA

L’abonné s’engage à la gratuité et à l’intégrité des métadonnées fournies, à l’accès à une page web donnant des informations sur la ressource et ses conditions d'accès, et à la disponibilité des métadonnées enregistrées.

D’un point de vue technique, le DOI s’appuie sur le système Handle, qui fournit les caractéristiques et les instructions pour l’enregistrement, la gestion, le stockage et la « résolution » d’identifiants pérennes attribués à des ressources. La résolution d’un DOI sur internet consiste à retrouver les métadonnées (description, localisation) associées à une ressource à partir de son DOI : on dit ainsi qu’un DOI est un identifiant résolvable.