Logički datotečni sustav uglavnom je akademski koncept računalnog datotečnog sustava koji pokušava spojiti tradicionalne strukturirane datotečne sustave sa sučeljem u stilu relacijske baze podataka kako bi stvorio način na koji korisnici mogu locirati i obrađivati datoteke definiranjem svojstava datoteke umjesto definiranja put i točan naziv datoteke. Rezultirajući logički datotečni sustav bi omogućio korisniku da specificira poznate informacije o datoteci kako bi u suštini upitao datotečni sustav poput relacijske baze podataka u kojoj bi logički datotečni sustav mogao vratiti jednu datoteku ili popis odgovarajućih datoteka iz kojih može birati. Neki problemi koje predstavlja logički datotečni sustav uključuju svojstva preciznog ponderiranja koja se koriste za definiranje datoteka, pružanje intuitivnih načina za sužavanje pretraživanja i razvoj metoda za korisničke upite pretraživanja koje je lako naučiti, razumjeti i koristiti. Budući da je uglavnom istraživački datotečni sustav, većina interakcija temelji se na dugim upitima naredbenog retka bez prisutnog grafičkog korisničkog sučelja (GUI). Ne postoji logički datotečni sustav industrijske razine, a većina istraživanja ograničena je na nekoliko prototipova, tako da stvarni interni tehnički rad takvog sustava varira ovisno o implementaciji.
U većini slučajeva, logički datotečni sustav opisuje se kao kombiniranje hijerarhijske navigacije datotečnim sustavom, kao što se obično koristi na većini računala, s Booleovim pretraživanjima u web stilu uz održavanje vrste relacijske baze podataka različitih svojstava datoteka koje se mogu pretraživati. Krajnji cilj bi bio omogućiti korisniku korištenje standardnih funkcija naredbenog retka kao što su “mkdir” ili “cd” na načine koji su neprecizniji od tradicionalno korištenih. To bi značilo da, umjesto korištenja “cd” za promjenu u specificirani direktorij, naredbu može pratiti formula ili upit koji datotečni sustav pokreće kako bi pronašao direktorije koji odgovaraju navedenim kriterijima. Rezultat bi mogao biti jedan direktorij, ako je upit bio dovoljno specifičan, ili bi to mogao biti popis mnogih direktorija koji se mogu dalje pretraživati.
Jedan od izazova koji predstavlja implementacija logičkog datotečnog sustava je gomilanje svojstava koja se koriste za definiranje datoteka osim njihovih naziva datoteka. Ako je velika serija fotografija, na primjer, kopirana u datotečni sustav, tada bi jedina svojstva koja bi bila poznata o slikama bila njihova imena i veličine datoteka. Lociranje jedne slike unutar tisuća može biti teško da svaka slika nije na neki način označena nekom vrstom identifikatora, iako neki sustavi to kompenziraju dopuštajući korisniku da dodijeli svojstvo stvaranjem direktorija datoteka u koji će smjestiti datoteke.
Jedno razmatranje pri implementaciji logičkog datotečnog sustava je brzina potrebna za stvaranje novih datoteka. U uglavnom praznom sustavu to može biti prilično lako. Kako broj datoteka raste, tako raste i količina informacija koje sustav mora pohraniti da bi izvršio upite za pronalaženje datoteka. To znači da, kako datotečni sustav stari, može patiti od gubitka performansi.