Logiczny system plików to w większości akademicka koncepcja komputerowego systemu plików, która próbuje połączyć tradycyjne ustrukturyzowane systemy plików z interfejsem w stylu relacyjnej bazy danych, aby umożliwić użytkownikom lokalizowanie i przetwarzanie plików poprzez zdefiniowanie właściwości pliku zamiast definiowania ścieżka i dokładna nazwa pliku. Wynikowy system plików logicznych umożliwiłby użytkownikowi określenie informacji znanych o pliku, aby zasadniczo odpytywać system plików, tak jak relacyjna baza danych, w której system plików logicznych mógłby zwrócić pojedynczy plik lub listę pasujących plików do wyboru. Niektóre problemy, które przedstawia system plików logicznych, obejmują dokładne ważenie właściwości używanych do definiowania plików, zapewnianie intuicyjnych sposobów zawężania wyszukiwania oraz opracowywanie metod zapytań wyszukiwania użytkownika, które są łatwe do nauczenia, zrozumienia i użycia. Będąc systemem plików w dużej mierze badawczym, większość interakcji opiera się na długich zapytaniach z wiersza poleceń bez obecności graficznego interfejsu użytkownika (GUI). Nie istnieje system plików logicznych klasy przemysłowej, a większość badań ogranicza się do kilku prototypów, więc rzeczywiste wewnętrzne działanie techniczne takiego systemu różni się w zależności od implementacji.
W większości przypadków system plików logicznych jest opisywany jako łączący hierarchiczną nawigację w systemie plików, która jest powszechnie stosowana na większości komputerów, z wyszukiwaniem logicznym w stylu sieci Web, przy jednoczesnym zachowaniu pewnego rodzaju relacyjnej bazy danych o różnych właściwościach plików, które można przeszukiwać. Ostatecznym celem byłoby umożliwienie użytkownikowi korzystania ze standardowych funkcji wiersza poleceń, takich jak „mkdir” lub „cd”, w sposób bardziej nieprecyzyjny niż tradycyjnie. Oznaczałoby to, że zamiast używania „cd” do przejścia do określonego katalogu, po poleceniu może wystąpić formuła lub zapytanie, które system plików uruchomi w celu znalezienia katalogów spełniających podane kryteria. Wynikiem może być pojedynczy katalog, jeśli zapytanie jest wystarczająco szczegółowe, lub może to być lista wielu katalogów, które można dalej przeszukiwać.
Jednym z wyzwań związanych z implementacją systemu plików logicznych jest gromadzenie właściwości używanych do definiowania plików oprócz ich nazw plików. Jeśli na przykład duża partia zdjęć zostałaby skopiowana do systemu plików, jedynymi właściwościami, które byłyby znane o zdjęciach, byłyby ich nazwy i rozmiary plików. Zlokalizowanie pojedynczego obrazu w tysiącach mogłoby być trudne, gdyby każdy obraz nie był w jakiś sposób oznaczony jakimś rodzajem identyfikatora, chociaż niektóre systemy kompensują to, umożliwiając użytkownikowi przypisanie właściwości poprzez utworzenie katalogu plików, w którym można umieścić pliki.
Jedną z kwestii związanych z implementacją systemu plików logicznych jest szybkość tworzenia nowych plików. W prawie pustym systemie może to być dość łatwe. Wraz ze wzrostem liczby plików rośnie ilość informacji, które system musi przechowywać, aby wykonywać zapytania w celu znalezienia plików. Oznacza to, że wraz ze starzeniem się systemu plików może on ucierpieć z powodu utraty wydajności.