Pour définir ce qu'est une métropole mondiale, le nombre d'habitants est insuffisant. Toutes les mégapoles (agglomérations de plus de 10 millions d'habitants) ne sont pas des métropoles mondiales. Pour qu'une ville soit considérée comme une métropole mondiale, il faut qu'elle exerce un rayonnement d'envergure internationale, qu'elle possède une capacité à influencer le monde.
Les métropoles sont des centres de commandement mondiaux, elles concentrent les pouvoirs dans tous les domaines :
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Production et services : elles accueillent le siège social des grandes entreprises multinationales (Tokyo et l'agglomération parisienne tiennent respectivement la première et la deuxième place dans le nombre de sièges sociaux d'entreprises).
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Domaine financier : les banques et les grandes places boursières sont des acteurs-clés des grandes métropoles (New York possède la première bourse au monde).
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Enseignement et recherche : les métropoles disposent d'universités prestigieuses et de centres de recherche technologique avancés.
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Domaine politique : les organismes internationaux sont basés dans les grandes métropoles mondiales (À New York, on retrouve le siège de l'ONU et de l'UNICEF, à Paris le siège de l'UNESCO).
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Innovation culturelle et mondialisation : les grandes métropoles sont les lieux d'impulsion des modes, aussi bien vestimentaires que musicales ou artistiques. New York a influencé de nombreux courants comme le hip-hop, Paris est réputée mondialement dans le domaine des produits de luxe et Tokyo a développé la culture manga et les jeux vidéo.
Le développement de ces secteurs économiques explique la forte présence du tertiaire supérieur dans ces villes. De très nombreux échanges sont effectués entre les différentes métropoles mondiales. Des flux d'informations, de capitaux et de marchandises parcourent le monde entre ces véritables carrefours internationaux. Les métropoles sont particulièrement bien desservies et reliées entre elles, grâce à de nombreuses infrastructures :
- Des infrastructures de transport multimodales : aéroports, ports, autoroutes, voies ferrées, etc.
- Des moyens de communication modernes : les métropoles mondiales sont à l'origine de 80% des connexions Internet mondiales.
Le réseau de métropoles qui se dessine à l'échelle du monde est appelé l'archipel métropolitain : il s'agit du tissu de villes qui concentrent les centres de commandement et les activités et qui forment un réseau d'échanges et de partage.
Plusieurs critères permettent de classer ces villes dans la hiérarchie des métropoles mondiales. Un de ces critères est la richesse produite par une métropole, on parle de PUB (Produit urbain brut).
New York, Tokyo, Londres et Paris sont les premières métropoles mondiales. Elles sont aussi nommées des villes-monde ou villes globales.