Koncept povezivanja sredstava s ciljem ostvarivanja veće računalne moći te boljeg iskorištavanja postojećih sredstava nije novi koncept. Primjer takvog povezivanja su računalni klasteri koji se pojavljuju još u 80-tim godinama prošlog stoljeća. U isto vrijeme pojavljuje se i koncept metaračunala – skupa umreženih raznolikih računalnih sredstava koji pomoću programske potpore (engl. software) djeluju kao jedno. Grid nastaje kao proširenje metaračunarstva na globalna virtualna okruženja. Sam naziv grid dolazi iz vizije da će sva računala svijeta biti povezana, a korisnik će se jednostavno priključivati u takvu veliku zajednicu kao što se priključuje na električnu mrežu (engl. grid).

Grid se definira kao računalna okolina koja omogućava povezivanje raspodijeljenih sredstava u dinamičke zajednice koje se nazivaju virtualne organizacije. Povezivanjem sredstava u grid stvara se privid računala s velikim brojem komponenata: memorije, procesora, spremišta i ostalih uređaja. Dodatno, ostvaruje se bolje iskorištenje pojedinih sredstava te se korisnicima i aplikacijama omogućava transparentan pristup udaljenim sredstvima. U definiciji grida tri su bitna pojma koja su u nastavku detaljnije razmotrena: povezivanje, sredstva i virtualne organizacije.

Povezivanje sredstava u gridu se odnosi na omogućavanje pristupa i korištenja udaljenih sredstava. Za razliku od Interneta koji omogućava dohvat udaljenih dokumenata, grid omogućava različite oblike korištenja udaljenih sredstava (npr. izvođenje aplikacija, spremanje podataka, izravan pristup, itd.). Svojstva korištenja sredstava u gridu su: sigurnost, koordiniranost, kontroliranost, fleksibilnost te pružanje određenog stupnja kvalitete usluge (engl. Quality of Service, QoS).

Sredstva u gridu su standardna računalna sredstva: računala, spremišni prostor, računalne mreže. Pored standardnih računalnih sredstava, grid omogućava povezivanje i drugih vrsta uređaja, kao što su: senzori, upravljačke jedinice, različiti mjerni uređaji (mikroskopi, teleskopi, itd.). Svojstva sredstava su: raznorodnost (heterogenost), nepouzdanost (engl. volatile) i raspodijeljenost.

Treći bitan pojam su virtualne organizacije – dinamičke zajednice osoba, organizacija i sredstava. Svrha virtualnih organizacija je stvaranje administrativnih jedinica unutar kojih se dijeli određeni skup sredstava. Virtualne organizacije omogućavaju udruživanje pojedinaca i institucija s istim interesima, npr. udruženja znanstvenika iz srodnog znanstvenog područja. Dinamičnost virtualne organizacije se odnosi na trajanje života virtualne organizacije, broj i uloga članova virtualne organizacije i oblik korištenja sredstava unutar virtualne organizacije.

1. Omogućavanje suradnje raznorodnih sredstava. Grid omogućuje korištenje i suradnju različitih uređaja te različite programske potpore (aplikacija i operacijskih sustava, OS). Za ostvarivanje ove funkcionalnosti nužna je standardizacija protokola, sučelja i modela sredstava.
2. Međuorganizacijsko povezivanje sredstava se odnosi na povezivanje sredstava između više stvarnih organizacija. Pri tome je bitno omogućiti organizacijama da zadrže svoju autonomiju, tj. da mogu definirati koja sredstva i u kojem obliku su dostupna drugim organizacijama i osobama u gridu. Nadalje, za povezivanje informacijskih sustava organizacija potrebno je usvajanje zajedničke informacijske sheme koja će organizacijama omogućiti međusobnu razmjenu i korištenje informacija.
3. Grid sustav optimira korištenje sredstava s aspekta pružatelja sredstava i korisnika. S aspekta pružatelja sredstava grid treba optimirati iskorištenje sredstava (npr. kontroliranjem opterećenja mreže ili računala). S aspekta korisnika grid treba rasporediti zadatke na način da se optimira izvođenje poslova (npr. trajanje izvođenja, trošak, itd.).
4. Grid omogućava definiranje stupnja kvalitete usluge prilikom korištenja sredstava. Kvaliteta usluge odnosi se na dostupnost sredstva, sigurnost i performanse korištenja sredstva koje pružatelj osigurava korisniku. Za ovo svojstvo nužni su mehanizmi za pregovaranje između korisnika i pružatelja usluge te formalizam za izražavanje stupnja kvalitete usluge.
5. Visok stupanj sigurnosti je jedno od najbitnijih svojstava grida jer se radi o izravnom korištenju udaljenih sredstava. Grid treba omogućiti mehanizme za autentikaciju, autorizaciju, detekciju narušavanja sigurnosti (engl. intrusion detection), prijenos ovlasti (engl. delegation), integraciju više sigurnosnih politika (npr. prilikom međuorganizacijskog povezivanja sredstava) te vođenje dnevnika korištenja sredstava (engl. auditing).
6. Izvođenje korisničkih poslova i upravljanje podacima. Prilikom izvođenja poslova grid treba omogućiti izvođenje različitih oblika aplikacija (paralelnih, serijskih, slijeda zadataka - workflow), učinkovito raspoređivanje poslova i ispunjavanje korisničkih zahtjeva (npr. trajanje izvođenja, broj procesora, itd). U slučaju upravljanja podacima, grid mora osigurati učinkovit pristup udaljenim podacima (npr. korištenjem priručnih memorija ili uvišestručavanja), dosljednost (engl. consistency) te integraciju podataka raspodijeljenih u više spremišta.
7. Smanjenje troškova i olakšanje administracije sredstava. Grid se sastoji od velikog broja raspodijeljenih sredstava, pa je i administracija takvog sustava iznimno zahtjevna i osjetljiva na ljudske pogreške. Stoga grid sustav mora ostvariti mehanizme koji će automatizirati i pojednostavniti administraciju sredstava. Ti mehanizmi trebaju olakšati održavanje i grid servisa i samih sredstava.
8. Grid sustav mora imati svojstvo razmjernog rasta (skalabilnost) kako bi omogućio stvaranje velikih, dinamičnih virtualnih zajednica. To znači da pojedine komponente grida moraju biti ostvarene na način da mogu obraditi veliki broj zahtjeva. Primjerice sustav za upravljanje poslova trebaju moći obraditi i do nekoliko desetaka ili stotina tisuća poslova. Komponente trebaju biti ostvarene na necentraliziran način, primjerice korištenjem hijerarhijske arhitekture ili mreža ravnopravnih sudionika (engl. peer to peer, P2P).
9. Dostupnost. Sredstva u gridu su po prirodi nepouzdana (engl. volatile), tj. normalna pojava je da neka sredstva jednostavno istupe iz virtualnih organizacija (npr. stolna računala ili računala u učionicama). Stoga grid mora osigurati učinkovite mehanizme za detekciju pogreške i brz oporavak od pogreške.
10. Jednostavnost upotrebe. Kako se očekuje da će grid u budućnosti biti sveprisutan nužno je da rad s grid sustavom bude razmjerno jednostavan. Grid sustav mora osigurati sučelja i alate koji će sakriti složenost cjelokupnog sustava i omogućiti korisnicima jednostavan razvoj i korištenje aplikacija. Usko povezan s zahtjevom jednostavnosti je i zahtjev proširivosti sustava. Grid sustav treba omogućiti jednostavno proširivanje skupa funkcionalnosti. Na taj način se omogućava razvoj dodataka (engl. plug-ins) za pojedina područja primjene koji doprinose skrivanju složenosti grida od krajnjih korisnika.