信任链，或称数字证书链，是一连串的数字证书，由根证书为起点，透过层层信任，使终端实体证书的持有者可以获得转授的信任，以证明身份。基于信息安全的考虑，在进行电子商务或使用政府服务时，交易的另一方用户，以根证书为基础，凭借对签发机构的信任，相信当时持有信任链终端的证书持有者确为其人，并透过公开密钥加密确保通信保密、透过数字签名确保内容无误、以及保证对方无法抵赖（英语：Non-repudiation）。
公开密钥基础建设已经在X.509及RFC 5280指定了使用信任链的认证路径验证算法（英语：Certification path validation algorithm）。其中，会透过证书吊销列表及OCSP检查手上得到的证书是否已被证书机构在到期前撤消。另一方面，证书机构签发新的证书时，也可能透过证书透明度公布签发证书的记录，让公众查核，避免有其他机构在未得到当事人同意下滥发欺诈证书伪冒身份。CA/浏览器论坛通过了DNS证书颁发机构授权协议，参与的证书机构会在签发证书前透过域名系统检查是否已获授权。
在互联网中，任何机构都可以登记域名以设立服务器，供大众连接沟通并进行电子商务或使用政府服务。虽然公开密钥加密可以确保通信保密、数字签名可以确保内容无误、以及保证对方无法抵赖；但如果数字证书未获得可供信任的数字证书认证机构数字签名（即自签证书（英语：Self-signed certificate）），对方的真实身份仍然可疑（除非通信双方早已互相认识并预先透过安全渠道交换数字证书）。数字证书认证机构在公开密钥加密基建担任了非常重要的角色，电脑软件安装并信任了其根证书，根据其私钥签发的下层证书都可（基于数字签名）被自动信任，如果是中介证书，则再下层的终端实体证书也一样被自动信任，此即构成了一条信任链。
以维基百科为例，其信任链包含了三张数字证书：
总括来说，由于用户信任 GlobalSign，所以由 GlobalSign 所担保的维基百科可以被信任。而由于用户信任操作系统或浏览器的软件商，所以由软件商预载了根证书的 GlobalSign 都可被信任。
