应用电子计算机技术处理图书馆工作的现代化设施。又称计算机化图书馆系统。它使图书馆的文献采购、编目、流通等业务工作及其他管理工作实现自动化，在现代图书馆中占有重要的地位。
图书馆自动化系统是随着
社会生产的发展和科学技术特别是计算机技术和通讯技术的进步而产生和发展起来的。20世纪50年代后期，北美和英国的一些图书馆开始了计算机应用试验。到60年代中期，已有相当数量的图书馆建立了单机
脱机批处理系统，其特点是各个图书馆的计算机(或利用计算中心的计算机)只处理本馆某一方面的业务工作如采购、编目或流通等，与其他图书馆使用的计算机没有联系，并且一般不能即时给出处理结果，而是把若干处理要求集中后，一批一批地进行处理。这种系统在当时起了很大的作用，其中的一些佼佼者如生产
机读目录的
美国国会图书馆的编目系统等，不仅坚持下来，还不断发展，逐渐影响了世界的图书馆自动化。70年代开始发展图书馆自动化联机系统和网络系统。
联机系统指工作人员或读者通过终端使用计算机可即时得到处理结果；网络系统则是指多个图书馆的计算机相连成网，计算机网络为这些图书馆共同工作(见
图书馆自动化网络)。这些系统在70年代中期以后逐步成熟。
80年代初期，为了改变一个图书馆中若干系统互相分立的缺陷，在美国出现了图书馆自动化集成系统，并代表了一种发展方向。同时网络系统有从集中处理(集中式数据库)向分散化(
分布式数据库)方向发展的趋势。由于微型计算机功能的增强和价格的下降，带
光盘的微机图书馆自动化系统已被广泛应用；中小型图书馆特别是发展中国家的中小型图书馆，将可能广泛使用微型机。随着计算机技术、通讯技术和大容量电子存储技术的发展，一些专家预测,到20世纪末或21世纪初,将出现图书馆自动化系统的高级形式──
电子图书馆。
中国70年代末个别图书馆开始了图书馆自动化系统的研究和试验。80年代中期有个别的单机系统投入试验性运行。90年代初
北京图书馆配备了大型计算机，购置计算机 (有超级小型机或超级微机，但大多是微型计算机)的图书馆已达数百所,并研制出上百个图书馆自动化系统。少数图书馆自动化
集成系统、带
光盘的文献采购编目自动化系统和带光笔的文献流通系统也已投入运行和使用。
图书馆自动化系统由计算机
硬件系统、
软件系统、
数据库和相应的人员组成。①硬件系统包括计算机主机、外部设备、通讯设备和其他设备等。由于图书馆工作的特殊性，硬件系统要求具有很强的逻辑运算功能，较高的运算速度，大容量的内外存储器 (内存 1兆字节以上，外存几十兆至几千兆)， 完善的多种形式的输入输出设备，良好的数据通讯能力等。②软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件要和硬件系统配套,以适应图书馆工作的需要，例如要有很强的数据处理能力，包括多种文字的处理能力等。应用软件主要是处理图书馆各方面工作的各种程序以及其他有关程序和相应的文本等。③数据库用以存储和组织图书馆工作需要的各种数据，如采购数据、编目数据、流通数据、连续出版物数据以及各种管理、统计数据等。它们是建立图书馆自动化系统的处理对象和基础。④人员包括系统人员、软件人员、硬件人员和操作人员等，一般都应掌握有关计算机的理论知识和技能，并熟悉有关的图书馆业务工作。
图书馆自动化系统可分为图书馆业务自动化系统和图书馆管理信息系统两大类。图书馆业务自动化系统包括：
文献采购自动化系统、
文献编目自动化系统、
文献流通自动化系统、
馆际互借自动化系统、
连续出版物管理自动化系统、书目查询自动化系统和参考咨询自动化系统等，其中的参考咨询自动化系统常和情报服务机构的情报检索系统相连接，以充分利用馆外的各种信息资源。
图书馆管理信息系统则包括人事管理信息系统、
财务管理信息系统和物资管理信息系统等。各个具体的图书馆自动化系统在子系统数目和类型上可有所不同。
此外，现代化新型图书馆自动化的扩展到借书自动化，还书自动化，电子图书查询自动动这些新型功能，使用户更为方便的使用图书馆的资源，提高借还书的效率，已节约了大量的人力管理的资源。读者只需要图书馆借还书的平台，类似一张桌子，上面放有感应器，只要把书放在上面，但感应器自己识别到条码就可以读取借阅信息，在屏幕上自行简单操作便可完成借还书等操作流程。
图书馆自动化系统的建立，使图书馆工作发生了深刻变化：它大大减少了传统图书馆工作中繁杂而又重复性强的手工劳动，提高了各种文献的加工处理和检索速度,并使图书馆提供的服务更加高效率、方便和灵活多样，达到了一个前所未有的新水平。它还大大地加强了
图书馆统计工作，能及时提供各种精确、详尽的统计数据，便于对图书馆工作的决策和研究。
图书馆自动化网络系统的建立和发展，还有助于开展
合作编目、建立
联合目录、
馆际互借、馆际采购协调等，真正实现了资源共享，也更加方便了读者。它们还使图书馆工作的标准化和规范化达到了新的水平。总之，图书馆自动化系统的出现和发展使图书馆工作发生了一次飞跃。