Logični datotečni sistem je večinoma akademski koncept računalniškega datotečnega sistema, ki poskuša združiti tradicionalne strukturirane datotečne sisteme z vmesnikom v slogu relacijske baze podatkov, da ustvari način za uporabnike, da poiščejo in obdelujejo datoteke z definiranjem lastnosti datoteke, namesto da bi pot in natančno ime datoteke. Nastali logični datotečni sistem bi uporabniku omogočil, da določi znane informacije o datoteki, da bi v bistvu poizvedoval po datotečnem sistemu, kot je relacijska baza podatkov, v kateri bi lahko logični datotečni sistem vrnil eno datoteko ali seznam ujemajočih se datotek, med katerimi lahko izbira. Nekatere težave, ki jih predstavlja logični datotečni sistem, vključujejo natančno tehtanje lastnosti, ki se uporabljajo za definiranje datotek, zagotavljanje intuitivne poti za zožitev iskanja in razvoj metod za uporabniške iskalne poizvedbe, ki jih je enostavno naučiti, razumeti in uporabljati. Ker je v veliki meri raziskovalni datotečni sistem, večina interakcij temelji na dolgih poizvedbah ukazne vrstice brez prisotnega grafičnega uporabniškega vmesnika (GUI). Logičnega datotečnega sistema industrijskega razreda ni, večina raziskav je omejena na nekaj prototipov, zato se dejansko notranje tehnično delovanje takega sistema razlikuje glede na izvedbo.
V večini primerov je logični datotečni sistem opisan kot kombinacija hierarhične navigacije datotečnega sistema, kot se običajno uporablja na večini računalnikov, z logičnim iskanjem v spletnem slogu, hkrati pa ohranja nekakšno relacijsko bazo podatkov različnih lastnosti datotek, ki jih je mogoče iskati. Končni cilj bi bil omogočiti uporabniku uporabo standardnih funkcij ukazne vrstice, kot sta “mkdir” ali “cd” na načine, ki so bolj nenatančni kot se tradicionalno uporabljajo. To bi pomenilo, da bi namesto uporabe »cd« za prehod v določen imenik ukazu lahko sledila formula ali poizvedba, ki jo zažene datotečni sistem za iskanje imenikov, ki ustrezajo navedenim kriterijem. Rezultat je lahko en sam imenik, če je bila poizvedba dovolj specifična, ali pa seznam številnih imenikov, ki jih je mogoče nadalje iskati.
Eden od izzivov, ki jih predstavlja implementacija logičnega datotečnega sistema, je kopičenje lastnosti, ki se uporabljajo za definiranje datotek, razen njihovih imen datotek. Če bi bila na primer velika serija fotografij kopirana v datotečni sistem, bi bile edine lastnosti, ki bi bile znane o slikah, njihova imena in velikosti datotek. Lociranje ene slike v tisočih bi lahko bilo težko, če vsaka slika ne bi bila nekako označena z določeno vrsto identifikatorja, čeprav nekateri sistemi to kompenzirajo tako, da uporabniku dovolijo, da dodeli lastnost tako, da ustvari imenik datotek, v katerega postavi datoteke.
Eden od premislekov pri implementaciji logičnega datotečnega sistema je hitrost, potrebna za ustvarjanje novih datotek. V večinoma praznem sistemu je to lahko dokaj enostavno. Ko število datotek raste, raste tudi količina informacij, ki jih mora sistem shraniti za izvajanje poizvedb za iskanje datotek. To pomeni, da lahko s staranjem datotečnega sistema trpi zaradi izgube zmogljivosti.