Koncepcja klastra przemysłowego została sformułowana przez amerykańskiego ekonomistę Michaela Portera. Definiował on klastry przemysłowe jako "geograficzną koncentrację konkurencyjnych firm w powiązanych sektorach, związanych ze sobą gospodarczo, dzielących te same umiejętności, technologię i infrastrukturę. W klastrze, wielkie i małe przedsiębiorstwa osiągają znacznie więcej niż gdyby miały pracować same, dzięki sieci związanych przedsiębiorstw, dostawców, usług, instytucji akademickich oraz producentów skoncentrowanych na tym samym obszarze. Koncentracja wspomaga tworzenie nowych przedsiębiorstw, produktów oraz nowych miejsc pracy dla wysoko wykwalifikowanych, dobrze opłacanych pracowników. Klastry stanowią o sile każdej gospodarki narodowej, regionalnej, stanowej, a nawet wielkomiejskiej, głównie w krajach gospodarczo rozwiniętych." 

Charakterystyczną cechą klastrów przemysłowych jest to, że przedsiębiorstwa w nich skupione konkurują ze sobą, ale jednocześnie współpracują w tych obszarach, gdzie możliwe jest wyzwolenie efektów synergicznych wspólnych działań (wspólne prace badawczo-rozwojowe, dyfuzja know-how, rotacja kadr w ramach klastra, skupienie zasobów, otwartość na innowacje i zdolność ich absorpcji, przyciąganie nowych zasobów i przedsiębiorstw, redukcja ryzyka). Konkurencja nie wyklucza wzajemnych, korzystnych interakcji z innymi firmami, a może stać się motorem ich rozwoju. W języku angielskim sytuację taką określa się słowem co-opetition (od cooperation i competition). 

W sieć powiązań klastra poza przedsiębiorstwami włączone są również inne instytucje i organizacje, takie jak ośrodki naukowe, jednostki badawczo-rozwojowe czy organizacje prywatne. Wyzwala to znaczny potencjał innowacyjny takiej formy organizacyjno-przestrzennej przemysłu. Wzajemne powiązania poszczególnych podmiotów mają często charakter nieformalny i w części bazują na dużej rotacji kadr wewnątrz klastra. Liczne powiązania pomiędzy podmiotami klastra sprawiają, że podążają one tą samą trajektorią rozwoju.