严肃游戏（serious game / applied game）是指为应用目的而非纯娱乐目的设计的游戏。通常应用于国防、教育、科学探索、卫生保健、应急管理、城市规划、建造或制造工程等行业。其主要特征是在游戏化与娱乐性之外，拥有明确的功能或应用目的，强调趣味和竞争的教学应用价值。
严肃游戏也被称为功能游戏或应用游戏。其本质体现在以下两点：
第一，可以结合传统游戏的表现手法与自身的科学机理应用于新的受众领域；
第二，同时具有传统电子游戏的本质特征。
教育界很早开始在教育中应用游戏，在20世纪60、70年代开始使用纸质教育游戏。21世纪初，不同类型的教育游戏激增，尤其是专为年轻学习者设计的游戏。并且开始借助游戏探讨诸如“教学的可持续发展”主题。
2002年，华盛顿特区伍德罗威尔逊国际学者中心（Woodrow Wilson International Center for Scholars）发起了“严肃游戏计划”（Serious Games Initiative），目的是鼓励解决政策和管理问题的游戏的设计和开发。
2003年，国际游戏开发者协会（IGDA）的活动负责人罗卡（Jason Della Rocca）在China Joy大会上进行了名为《“严肃”游戏：游戏对社会经济的潜在影响》的主题发言，他把“严肃游戏”定义为“不以娱乐为主要目的游戏”，并例举了用于训练市长的《模拟城市》、训练董事长的《虚拟领导》、训练员工的《直言者》、训练海军陆战队员的《DOOM》等经典游戏作品。
在2004年和2005年“严肃游戏峰会”（Serious Games Summit）上，参与会议的大多数人对严肃游戏的定义是：
1）远远超越传统游戏市场的互动科技应用，包括人员训练、政策探讨、分析、视觉化、模拟、教育以及健康与医疗；
2）能够解决其他方面的问题，诸如训练军人适应异国的文化、让人们在工作时发挥团队精神、教导儿童理解科学原理。
2010年，严肃游戏已经演变为与实体经济相结合。例如在第二人生（Second Life），用户可以创建为林登元（Linden dollars）提供虚拟商品和服务的实际企业，而林登元也可以兑换成美元。进一步把以娱乐为目的的游戏推进为与实际生活交互的真实应用。
2012年应用（严肃）游戏高峰会上，对严肃游戏和应用游戏的概念做了进一步的界定。认为严肃游戏不是游戏的严肃化，而是游戏概念的扩大。严肃游戏的行业范围不仅仅停留在娱乐行业，而是要扩大到各个领域各个行业的知识传播、技能培训、情趣培养等方面。
严肃游戏通常被用作非娱乐目的，如教育、公司培训和军事培训、健康护理等。这些游戏包括用于职业训练的游戏，比如《全能战士》，《宽恕》、《和平缔造者》，以及严肃的娱乐游戏，如老师在教室使用游戏厂商Take 2 Interactive Software的《文明》。严肃游戏的市场规模还没有翔实数据，保守估计数是1.5亿美元，这还不包括为初等教育或中等教育开发的 “教育游戏”，比如《神偷卡门》和《万能的数学》。财富500强客户在严肃游戏上花费也越来越多。
有些新公司专门开发严肃游戏，还有些则致力于开发混合模型。2005年6月，成功的英国开发商闪雷游戏公司（Blitz Games） 成立了促新部（Trusim）——一个专门为军事、健康护理、公司和教育市场开发严肃游戏的部门。位于西雅图的中比（Zombie）工作室不仅拥有几十款个人游戏，它还为防护装备制造商和美国军方开发了模拟训练游戏。马里兰州杭特谷（Hunt Valley）的突破（BreakAway） 游戏公司，拉零（Raleigh），以及纽约市的史诗（Epic）游戏公司都曾成功开发出混合模型，并应用到职业训练游戏和个人游戏上。
严肃游戏起源于发达国家，它将教育、科研等应用领域的知识、技能等应用元素植入游戏的核心功能，利用游戏的仿真、模拟等技术手段和表现形式，使用户在使用中达到学习知识、训练技能、培养情志的目的，具有应用成本低、应用效益高、普及性强的优势和特点。
严肃游戏的全球市场规模在2020年将有望达到约55亿美元，这不免又让很多人对这一细分领域产生了好奇。由于其以解决现实社会和行业问题为主要目的，在中国严肃游戏存在很大的发展潜力，而各项开发技术也层出不穷，虚拟现实技术就是其中的一项。
AR/VR技术发展带来交互界面升级，通过屏幕、眼镜或手机等智能设备，人们能够在虚拟的界面里发生操作并传递到真实环境。而游戏化则是改善了传统功能性应用的呆板流程，其趣味性能极大提升用户的积极性。
而IoT的发展则让真实世界做好与虚拟世界对接的准备，厂房、设备、物流、系统等均能够通过实时或近似实时的方式发布状态数据。这让在更大规模的虚实游戏内建立真实反馈成为可能。
数字孪生则是将真实对象和虚拟对象建立了映射，使得双方互为镜像，这将功能性的应用向严肃游戏更推进了一步。
这些技术的发展在未来将带来以下应用（严肃游戏）的快速发展：
是交付给终端客户或用户的数字出版物。终端用户通过智能手机APP与产品发生交互。对于传统的《汽车使用说明书》，通常是厚厚一本，需要根据目录查找内容。而《VR/AR手册》则通过手机直接浏览虚拟模型，或开启摄像头扫描各类操控旋钮即可自动提示。
对于售后支持人员，维修培训的重要性不言而喻。原有的培训通常由教学课程+操作演示完成，知识学习和操作实践被割裂为两个部分。《AR/VR维修培训/说明书》能够借助屏幕或穿戴设备，在学习产品结构、原理及维修步骤的同时，能够在虚拟场景下完成操作。
对于大批量生产的产品如乘用车，由于其标准化及普及性，能够组织大批维保人员进行培训完成维修工作。而对于需要按照编号单独维保的船只舰艇、飞机、机车等，其运营维修工作复杂度及差异性巨大，需要有更好的维修指南进行辅助。《AR维修指南》能够通过统一平台提供所有型号的维修指南，并且通过AR技术结合摄像头识别物体后实时反馈运行状态、维保信息、操作步骤，以及备件、工具、维修计划及人员信息。
VR技术因为其沉浸式体验，使得体验者能以第一人称视角来感受自然灾害和意外事故的危急性和灾害性，从而对应对举措更加印象深刻。通过模拟场地、灾害类型、防护措施及计划能够对各类灾害进行预演，能够对灾害的影响进行可视化展现，并能根据演练结果对防护措施进行优化。
通过虚拟现实技术、仿真技术、物联网技术构建与实际工厂环境、生产能力和生产过程完全对应的虚拟生产环境，实现“数字孪生”意义的虚拟工厂。戴上VR眼镜，体验者仿佛置身现实版生产车间，能够看到生产现场设备的运行状态、各种加工数据，了解加工进度。各项生产数据实时同步到云端，可实现生产运行数据异地的跟踪监控。
对于工业企业来说，开展工业旅游的意义在于：用更低的成本做“广告”，让参观者成为企业的宣传者，取得比传统广告更好的效果；不仅对普通游客开放，也对有商务需求的客户开放，达到扩大品牌影响力，增加产品销售量的目的。
在许多发达国家，一些大企业会让游客参观生产车间、成品展示区等，借助口碑效应进行品牌传播。如德国奔驰公司就推出了旅游参观项目，对于一般游客来说，享誉世界的汽车是如何制造出来的，哪些细节让一家企业跻身世界名企，都是吸引游客探索的动力。