『存在は認識=意識の接続によって定義され、人はみな繋がれている。記憶はただの記録にすぎない。』という世界観のもとで繰り広げられる、14歳の少女・玲音（lain）をめぐる物語。リアルワールドとコンピュータネットワーク・ワイヤード（Wired = 繋がれたもの）には「lain」という存在が遍在し、この存在は分析心理学の創始者カール・グスタフ・ユングが提唱した“集合的無意識”の化身であった。現実世界はワイヤードを介してlainによる侵食を受けるというサイコホラー的な作品である。1990年代のアンダーグラウンドなオタクカルチャーを未来的に描き直したような作風で、全作品で一貫して陰鬱とした雰囲気がある。メディアミックスの実験でもあり、媒体間の相互参照により世界観への理解が深まるような仕組みが作られている。

ゲーム版とアニメ版では、登場人物もストーリーも"lain"という存在や破滅的な傾向を除いて大きく異なる。

雑誌連載されたグラフィック+テキストは、キャラクター原案の安倍吉俊による画集『an omnipresence in wired』（オムニプレゼンス＝遍在）に未掲載分を含めた完全版が収録されている。長らく絶版だったが、ワニマガジン社より『yoshitoshi ABe lain illustrations』として描き下ろし分を追加して再版された。脚本の小中千昭によるアニメ版シナリオ集『scenario experiments lain the series』（シナリオエクスペリメンツ・レイン）なども出版されており、パイオニアLDCからは、『serial experiments lain BOOTLEG』と題したデスクトップアクセサリー集も発売された。

当初、主人公の名前であるレインの英語表記は未決定で「lain」と「rain」が検討された。安倍吉俊によるスケッチなどは試験的に2種類描かれたが、結局1997年3月ごろに「lain」に決定された。

日本のみならず海外でもカルト的な人気を誇り、ファンコミュニティが活動を続けている。

アニメ版とほぼ同時進行で、ソニーマガジンズの雑誌『月刊AX』に連載された。アニメ版話数にあわせ、ゲーム版との橋渡し的な意味も込めて作品のイメージや世界観などをイラストとテキストによるカットとして構成したもの。後に出版された画集『オムニプレゼンス（遍在）―― lain 安倍吉俊画集』（ソニー・マガジンズ、1999年）では、新たにカットが追加されている。

• グラフィック：安倍吉俊
• テキスト：小中千昭

本作の限定版ファンディスク的商品としてパイオニアLDCから1999年4月23日に発売された、音楽CD＋PC用CD-ROMの2枚組パッケージ。音楽CDは竹本晃作曲のテレビシリーズ本編で使用されたサウンドトラック、CD-ROMはミニゲームや壁紙などのデスクトップアクセサリーが収録されている。

本製品は、「BOOTLEG＝海賊版」の名の通り、制作スタッフから流出したデータを第三者が転売したものという演出がなされており、パッケージも無地のボール紙に手書き風のラベルが無造作に貼られただけの簡素なものとなっている。

公称ジャンルは「アタッチメントソフトウェア」。企画の中ではもっとも早く進行しつつも、発表は最も遅い雑誌連載終了後の1998年11月末となった。CD2枚により構成されている。

本作ではPSをネットワーク・コンピュータに見立てて物語が構成されている。プレイヤーは、ネットワークのインターフェースに現れた少女レインの誘いによって、11歳から14歳までのlainに関する記録を集め、断片的な記憶をたどってlainの日常生活と彼女の秘密に近づいていく。

ゲームの内容は、音声ファイルと映像ファイルの再生の繰り返しという独特のスタイル。ファイルの内容には、玲音の日記、柊子の日記、カウンセリングの記録などがあり、特定のファイルにアクセスすることで新しいファイルやネットワーク領域へのアクセスが可能となる。

ゲームの中でできることはあくまで「ファイルの再生」までであり、それぞれの情報が持つ具体的な意味まではほとんど窺い知ることはできず、更にはファイルの中には「何者かによって改竄されたと思われるファイル」が混在するため「物語の結末を記録したファイルの再生」が一応のエンディングではあるが、物語の全容を理解するためにはプレイヤー自身が頭の中で情報を整理、取捨選択する必要があり、そこから導かれる結論の正当性もまた、各々の判断に委ねられている。

なお、本作の開発スタッフの一部は、同じく「アタッチメントソフトウェア」である「NOëL」シリーズの開発も手がけており、両作品の間には「現実世界と仮想世界の境界が曖昧になるようなプレイ感覚（ただし方向性は正反対）」「断片的な情報を基に全体図を想像する楽しみ」「観測システム『思い出君』の存在（本作ではネットエージェントプログラム、『NOёL』では自動追尾式浮遊カメラ）」といった共通点を見ることができる。

年齢制限はかかっていないものの、一部に過激な映像や表現が存在する。

Blu-ray Disc化企画の一環でlain_cameraというiPhone用アプリが配信された。カメラ機能を使ったアプリで現実世界の中にlainが写りこむといった内容で撮影した写真を保存することができた。

1998年の第2回文化庁メディア芸術祭にて「コンピュータの発達となまの人間の生き方を描きながら、現代の人間の存在を問うている点」や「極めて哲学的で深い」問題提起を理由に、アニメーション部門優秀賞が贈られた。

『Newtype USA』紙のクリスチャン・ナットは「アイデンティティーとテクノロジーが連動した問題」に対する鋭い視点をこのシリーズの主な魅力であるとした。ナットは「鮮明でクリーンなキャラクターデザイン」と「完璧なサウンドトラック」に敬意を表し「Serial Experiments Lainはまだ真のクラシックとは見なされていないかもしれないが、アニメの未来を変えるのに役立った魅力的な進化の飛躍である」と述べた。

アジアのホラー文化を網羅した百科事典『Asian Horror Encyclopedia』には「インターネットの肉体的および精神的な影響について描かれた驚くべきサイコホラーアニメ」として紹介されている。

アニメや漫画に関する本を執筆しているジル・ポイトラス（英語版）の著書『Anime Essentials』では『新世紀エヴァンゲリオン』や『カウボーイビバップ』と並び、1990年代にアニメの多様性の「限界に挑んだ」「複雑でどことなく実存的」なアニメと評されている。日本文学・文化研究者のスーザン・J・ネイピアは2003年にアメリカ哲学協会に寄稿した『The Problem of Existence in Japanese Animation』（2005年発行）で本作を『GHOST IN THE SHELL / 攻殻機動隊』や『千と千尋の神隠し』と比較した。その上で彼女は「それらの作品の主人公と違い、玲音は戻れない境界を超えてしまった。しかし、空虚な『リアル』と暗い『バーチャル』を行き来できる世界において、玲音が戻れる、あるいは戻るべきものが存在するのかという疑問を提起されている」とした。Anime News Networkのマイク・トゥールは本作を1990年代の最も重要なアニメの1つに挙げた。

アニメ版とは異なり、ゲーム版はリリース直後はさほど注目されていなかった。ゲーム性の欠如や不便なインターフェース、冗長な会話、少ないBGM、そして非常に長いロード時間が批判されたものの、当時としては優れたCGグラフィックスと美しい背景美術に関しては評価された。2008年、ファンによりゲームのシナリオの英語訳プロジェクトが始まり、2014年にPDFで公開された。2021年、WebGLによりウェブブラウザで動作する非公式の英語の移植版「lainTSX」が公開されると同時期、本作を再評価する動きが起こった。ミシガン大学の学生新聞『The Michigan Daily（英語版）』紙によるブラウザ版のレビューでは「メンタルヘルスの見せ方が生々しくリアルであるだけでなく、多くの表現物が見逃している問題への共感に溢れている」と評された。本作は、後の『Her Story（英語版）』や『フィンチ家の奇妙な屋敷でおきたこと』などのタイトルの先駆けであるとして引用されることもある。