20世纪90年代以来，信息技术开始广泛应用于军事领域，其直接后果是引发战争形态的根本转变，即从机械化战争向信息化战争转变。随着美军国防信息基础设施的建设和发展，美军提出了网络中心战理论。在全球信息栅格计划和联合信息环境计划相继实施后，美军建设了覆盖全球的通信指挥网络体系，并催生了网络空间作战理论的发展。
综合美军全球信息栅格、联合信息环境、国防部信息体系架构等文件来看，美军网络信息体系是以网络信息基础设施为支撑，通过多种通信手段、通信装备以及作战平台上部署的信息系统，将作战体系内的各作战平台、指控中心以及支援保障机构等连接起来的联合信息环境，是美军联合作战体系的“粘合剂”和联合作战能力的“倍增器”。主要由基础设施、信息网络和信息系统组成。其中，基础设施是美军网络与信息体系的物理载体；信息网络是支撑美军各类军事行动和活动的传输和功能网络；信息系统是保障美军用户需求的各类应用和数据服务。
一是基础设施。基础设施是美军网络与信息体系的物理载体，主要包括电信港、军种网络与信息枢纽、有线通信设施、卫星通信设施、无线电发射设施、超微波散射通信设施等6类。
二是信息网络。信息网络是支撑美军各类军事行动和活动的传输和功能网络，主要包括国防部构建的信息网络（DISN和DoDNet)、军种构建的信息网络、各作战司令部构建的信息网络，以及美盟信息共享网络等4类。
三是信息系统。信息系统是保障美军用户需求的各类应用和数据服务，美军将各类信息系统划分为10类，包括指挥控制类、部队运用类、态势感知类、网络中心行动类、伙伴关系类、保护类、后勤类、部队支援类、管理支援类、通用应用类。其中，指挥控制类信息系统贯穿美军作战筹划与实施，尤其是“全球指挥控制系统”（GCCS）是美军惟一的战略战役级指控系统，是美军作战指挥的中枢系统，包括“联合作战计划与执行系统”(JOPES)、通用作战图（COP)、“一体化图像与情报系统”(I3)、“全球战斗支援系统”(GCSS）和“全球训练与战备态势系统”（GSORTS）等5个功能模块。
“9·11”事件后，美国已建立起由总统关键基础设施保护办公室统筹协调，以国土安全部为中心，以国防部、商务部、行政管理和预算局等机构为补充的网络信息安全组织体系，初步实现了军地密切合作。2010年5月美国网络空间司令部正式启动，负责协调美军不同军种内部的网络指挥部门。同时规定网络空间司令部和国家安全局由一人领导，这种“双帽”机制延续至今，既保障网络空间司令部的网络安全，又向其提供情报支持，还与国土安全部、司法部、联邦调查局等部门开展了密切协作。
与此同时，美国对军事和民事之间的领导体制问题进行统筹协调，积极构建网络国防的统一领导体制。网络国防划分为三大领域，国土安全部负责国内网络安全的防御与应急反应、网络犯罪和网络恐怖主义等，国防部负责国外的军事网络作战、防御国家关键基础设施的进攻性网络作战，国家安全局支援国内与国外两方面网络作战的网络空间情报作战业务。这三大块业务由总统统一领导，按照国家安全委员会领导体制对涉及网络空间的重大战略与政策问题进行决策和部署。
