在本作舞台的2030年代世界中，被称为“西欧财阀”的巨大组织利用财力、武力进行世界规模的彻底性资源管理，所以技术以及人类的进步正停滞不前。因此表面上技术从2000年代起就没有改变。
此作的世界观与TYPE-MOON多作共通的世界观基本设定一致，但却是从TYPE-MOON多作共通世界观的1970年代派生出来的平行世界，而并不单纯是月姬和Fate等作品的未来。
在这个世界中大源的魔力(Mana)已经枯竭了。因此TYPE-MOON多作共通的世界观中的“魔术(Magi)”和“魔术师(Magus)”几乎都衰落了，魔术协会也只余下本来就不太依赖魔力的“阿特拉斯院”。 魔术师(Wizard)
本作中的顶级黑客，亦称“灵子黑客”。普通的黑客只能将神经连接至网路进行介入，魔术师则是能把自己的精神、肉体和灵魂进行“灵子化”送进电脑世界当作分身（即为电脑世界中的灵魂物质化）的异能者。这需要具备被称为魔术回路的架空神经，以及能将自身的本质明确地数値化的才能。
拟似灵子
1970年代的大崩坏之后，魔术师们接受了自己的终结，引进了一直视为禁忌的近代科学，最终把“灵魂”重新进行了定义。也就是被称为魔术理论·拟似灵子的“意识的输出口”。过去，意识只能通过肉体来表露。但是魔术师成功测定出了“灵魂”的位置，将它的输出口投射到电脑空间的分身（虚拟形象）上。
电脑术式(Code Cast)
在电脑空间内使用的简易术式(程序)。魔术师会预先设计和制造出代码，通过魔力使其启动。分为外置的消耗型(one off)和编入自己身体的灵子构造里的领会型(install)。领会型的Code Cast虽然强劲但会令施术者的性质产生变化，较少魔术师选择。通过礼装来使用Code Cast则属于两者中间。
Moon CELL
正式名称为Moon CELL Automaton或者Moon Cellular Automaton 。被当成太阳系最古老物体的谜之物体。实质上是位于月球内部的直径长达30km的光子晶体（折射率周期性地变化的奈米构造体，能够以奈米结构对投射到内部的光进行控制）。能够以魔术概念将“量子电脑”实现出来的自动记事装置。从地球诞生起一直观察、把地球上一切生物、生态、历史，甚至灵魂都记录下来。作为观察的一环，更将许多的“假如”也记录在内。这个圣杯之所以是圣杯，就是它能将这些“假如”实现。
灵子虚构世界
Serial Phantasm，简称“SE.RA.PH.”。由灵子构筑成的虚拟现实世界。由于是由灵子构筑成的世界，所以比仅由电子构筑成的虚拟现实更为真实。规模变得巨大的Moon CELL为了营运自己而后来增建的附加引擎、附加记忆容量。人类的视点只能把Moon CELL的网络理解成“光”，不过能够把灵魂化成灵子的魔术师则可以将其理解为“情报”，并作为一个个体参与其中。 在这个世界中死亡会牵涉到灵魂的消灭以及存在本身的抹消，这称为“电脑死”。
Moon CELL中枢
Moon CELL的核心，也是它的全部。SE.RA.PH.的七个阶层对Moon CELL来说其实都只是“附加记忆容量”。Moon CELL中枢才是运营月球，观测地球，收藏了无限的过去与未来的头脑。以秒为单位对不断分支的“命运”进行观测和演算，并以“光”的形式关起来的单眼之箱。关住了不知几亿光年的光，同时以光来运行，其中聚集的光到了仅用情报便可以改写物理法则的地步。某个人给这个把“命运”一览无遗的系统树，取名为“事象选择树·炽天之槛(Angelica Cage)”。设有七层防壁，其中第六层的“404光年”是花上多少个百年都无法突破的无限距离，第七层则是屏蔽到八次元的圆形灵子防壁。
网灵(Cyber Ghost)
亦称为亡灵(Ghost)或者Net Ghost。魔术回路优秀的人能够在电脑世界中作为“特别的个体”而活动，特别是优秀的灵子黑客，能够如实地把现实的肉体重现成灵子体。不过，越是拥有这种优秀的特殊能力的人，死后越容易成为恶灵。即使灵魂和记忆已经在物理上消失了，优秀的回路本身也会继续生存，融入到网络里独立起来。详细地说，就是网络上被分散复制的人格数据没有停止自主行动的现象。简单地说，就是指灵魂的复制品在拥有者死后也保持着意识继续生存在网络上。
圣杯
在基于既有物理法则的范围内，让拥有者的愿望得到实现的圣遗物的总称。据说真正的圣杯连既有的概念都能改写掉。本作中是指“Moon Cell的使用权”。只要阅览Moon Cell所保管著的庞大的地球模拟记录，当中一定存在著使用者期望的未来地球。使用者只要向Moon Cell说一句，它就会迅速地将地球带到那个未来，因为它知道为此所需的全部方法和实行手段。只要许下愿望，地球在大约十年后肯定会变成那样的社会形式，或者地球整体会为了创造出“可以写实地看到那个梦境”的装置而运行。人类在人类所想像的范围内没有实现不了的东西，不论是怎样的幻想，都有体验的手段。
圣杯战争
围绕圣杯的战斗的总称。这次围绕著Moon Cell（圣杯）的圣杯战争，是模仿过去的魔术师(Magus)所进行的，以Master和Servant的身份围绕圣杯互相残杀的仪式。虽然形式类似于《Fate/stay night》中的圣杯战争，但并非由规则到构造都完全一样。例如这个圣杯战争是以月球内部所创造出的七个海作为舞台，以128名Master的淘汰赛形式进行的，每一回合都有一半Master死亡，只有一名优胜者能够得到圣杯。Moon Cell会定期从地面上召集人类，以仅仅一次的使用权为报酬让他们进行竞赛。Moon Cell并不是在追求“最强的人”，而是这场生存竞赛本身就是Moon Cell的观察对象，作为它认识人类所需要的“尺子”。
Master
参加圣杯战争的人的称呼。原则上都是魔术师，但是拥有魔术回路的普通人也会罕见地被登录为Master。不论手段如何，只要登上月球，突破予选，召唤Servant定立契约就能以Master的身份参加本选。
Servant
为了让Master在圣杯战争中取胜而被呼唤出来代为战斗的英灵。沿用了本来的圣杯战争的规则，大致被分为七个职阶(Class)：Saber、Lancer、Archer、Rider、Caster、Assassin和Berserker。根据作中英灵的说明，职阶除了用来隐藏英灵的真名，也是用来减轻召唤的负荷（假如装载英灵的全部特徵的话会导致容量不足），但是在续作中则拥有英灵全部情报的“神话礼装” 。
预选
参加圣杯战争所必需的固定仪式。
模仿其他历史里可能存在过的“2000年代日本高中生活”而造出的世界。
被邀请到月球的魔术师会被暂时封印住个人情报，在月海原学园过着普通的学生生活。只有在其中取回自我的人才能进入本选。
预选结束后，无法回忆起自己是谁的参加者将会连同校舍一起被删除。
EXTRA中的预选一共有4天。
CCC中仅有一日的风景，是为了使主角沉眠于此而设定的循环空间。
本选
获得Servant的Master之间进行的单对单厮杀。每一战有六天的准备期(Moratorium)，第一天会通知参加者该次的战斗对手，然后第七天是决战日。 双方必须于准备期内分别在斗技场（Arena）的两层获得决战场的钥匙“暗号键(Trigger)”。斗技场内设有“敌性程序(Enemy)”用以剔除不适合的Master。为了进行精神和物理上的护理，决战后将设有大约两三天的休息给予胜利者。休息时间根据Mono CELL的判断而定，所以不会所有人都在相同时间到达决战日。
月海原学园
圣杯战争的舞台。SE.RA.PH.创造出的二十一世纪学园景色。Master们会在这里得到自己的私人房间。校舍并非只有一个，圣杯战争第一战的时候会同时运营七个校舍。第二战时会被限制在两个校舍中，第四战时剩下的Master会被聚集在最后的校舍。校舍就像是漂浮在这个海洋上的殖民地或是船只，每进行一战就会增加深度，最终会抵达Moon Cell中枢。在送出最后的Master后，校舍便会在巨大的情报旋涡中塌毁。
自室（My Room）
每个Master都会获得的单人房间。枯燥的圣杯战争中可以放心休息的休息场所。完全的私人空间，在这里的对话和发生的事情绝对不会外洩。虽然Moon Cell会进行记录，不过只有在发生特例事项的时候才能阅览。预设状态是普通的课室，但是根据Master的Code Cast技术可以作出任何变化。但主人公只能做到放置室内装饰。
NPC
Master和Servant以外唯一存在于灵子虚拟世界的意识体，其实是再现地球上曾经或现在存在的人类的数据化人工智能角色，在圣杯战争中执行管理、监督等任务，以维持系统的和圣杯战争的运作，像是原作中出现的监督者一样。
为了圆滑地进行圣杯战争而被制造出的假想生命。NPC是以地球上存在过（或者存在着）的人类的数据重现而成的人工智能角色。由于NPC作为生命而言越是写实，和NPC进行接触的Master们才会作出写实的反应，所以NPC们被Moon Cell赋予了人工知能。分别有只能实行单一目的的NPC，被赋予了自我判断资格的AI，以及拥有自我判断资格并且被任命进行区划管理的高级AI。NPC中穿着黑色制服的人是“学生会”的NPC，担任著系统相关的重要管理。NPC拥有各自的职责，也具备独自的思考和人格，但是人格属于用完即弃，并且无法脱离设定好的人生观。战争结束后，NPC和AI的记录会被Moon Cell没收，其馀都会被重置，再调整为下一次战争所用。高级AI的制造经过和NPC相同，但是被赋予了坚定的人权、人格和灵魂。由于高级AI的制作成本较高，战争后只会将记录重置，人格会被保留，作为固定的角色移至下一次圣杯战争。高级AI无法自行删除所获得的记录，因为将其提交给Moon Cell就是他们的大原则和存在意义。
对这样的NPC们来说，MASTER们既是羡慕的对象，也是厌恶的对象。被人类的不合理性折腾，作为道具被消耗，诉说对自己的现状感到不满的NPC有不少。一边被赋予了生命，一边被否定生命。有等于无。他们的不满郁积起来，创造了一个都市传说。也就是任意驱使被称为轮回转生的记忆体从而获得人性——魂魄，被升级为高级AI。当然，这样的未来是不会实现的。即使发生了这样的事，对MOONCELL而言这是没有意义的BUG。
阿特拉斯院
坐落于埃及阿特拉斯山脉的魔术师·炼金术师协会。巨人之秘窖。
在魔术协会尚存其机能的时候就隶属于其的三大部门之一，蓄积与计测之院。
与从中世纪开始成为主流的现代炼金术不同，是魔术之祖、将世界之理阐明的炼金术师的集团。
不过与其说是魔术师，不如说是将自身的肉体作为“人机（Man machine）”的异能者，炼金术师们通常都将自身的肉体当作为了「正确、强力、快速」发挥才智的容器对待。
「人类是拥有了运动机能（五感）的稀有计算装置。进化到能够收集和解析情报，并且作为劳动力直接应对由此衍生出的无数问题的智慧生命体就是我等人类。」——这就是他们的信条。
这一点在魔术已经绝迹的EXTRA世界中意外地得到了证明。
阿特拉斯的炼金术师们魔术回路普遍都很贫乏，不太依赖魔力来进行活动。
不依赖魔力（正确来说是「依靠不了」）的他们在魔力枯竭之后仍旧作为魔术之徒继续着探求。
但是因为长久没有下一代子嗣诞生，资深的炼金术师们亦接连自裁，阿特拉斯院因为这与魔术枯竭完全无关的原因即将覆灭。
阿特拉斯院现在除了一个Homunculus以外已经没有其他存在。最后的阿特拉斯炼金术师在制造了Homunculus后病死，巨人之秘窖中现在只留下了其最后的作品。
炼金术师消失后，只有成排运用未知技术体系制造的研究设施的这个地下都市，就宛如巨大的墓地一般。
人造人（Homunculus）
在旧世界中是经由炼金术做成的「婴儿」的意思，但那已经是过去的东西了。
EXTRA世界中，克隆、Homunculus的技术在里社会中是相当流行的事物。
虽然从宗教伦理观的方面该技术是被禁止使用的，然而因为少子化问题、出产率低下、劳动力不足等原因，现在仍是被非法交易的商品。
西欧财阀管理下的地域因为制造Homunculus有伦理上的问题而不会公开进行，而西欧财阀管理外的非洲与中东、亚洲地区的贫困国家，为了卖|淫、增强劳动力、器官买卖等目的大量生产质量低下的Homunculus。
西欧财阀将资源全部独占→贫穷的国家更加贫困→为了获得外币作成Homunculus→器官和劳动力回到西欧财阀→西欧财阀获利这样的恶性循环。
其实真正意义上的Homunculu只有阿特拉斯院在制造，然而阿特拉斯院的门扉却永远紧闭著。
