Technologijų tyrimai ir plėtra reiškia naujų produktų, įrangos ir mašinų tipų išradimą, projektavimą, tobulinimą ir konstravimą. Aukštos kvalifikacijos mokslininkai ir inžinieriai atlieka medicinos įrangos, plataus vartojimo elektronikos, pramoninių mašinų, elektros generatorių, kompiuterių ir daugybės kitų modernių prietaisų technologijų tyrimus ir plėtrą. Profesionalai atlieka tyrimus įvairiose aplinkose, įskaitant inžinerines firmas, biotechnologijų įmones, gamyklas, universitetų laboratorijas ir privačias parduotuves.
Didelė dalis technologijų tyrimų ir plėtros yra skirta kūrybiškiems, naudingiems išradimams sukurti. Inžinieriai atlieka išsamius dabartinių technologijų tyrimus savo kompetencijos srityje, kad nustatytų, ar reikia naujų produktų ar patobulinimų, kuriuos būtų galima atlikti esamuose. Profesionalai daugumoje nustatymų dirba kartu, kurdami mintis, apskaičiuodami, kiek laiko ir pinigų prireiks naujam produktui sukurti, taip pat jo sėkmės tikimybę. Inžinieriai dažnai rašo pasiūlymus dėl dotacijų, kad gautų finansavimą, reikalingą statybos etapui pradėti.
Inžinierių ekspertų komanda paprastai naudoja kompiuterines braižybos programas, kad suprojektuotų įrangą, nustatytų matavimus ir funkcinius aspektus bei atliktų modeliuojamus bandymus. Kai projektas žada, inžinieriai gauna žaliavų, sukuria prototipą ir atlieka kelis eksperimentus bei bandomuosius paleidimus, kad įsitikintų, jog jis tinkamai veikia. Sėkminga mašina praeina galutinę patikrą, siekiant užtikrinti, kad ji saugi, teisėta ir kuo efektyvesnė. Tada inžinierių komanda gali kreiptis dėl patentų ir pasirūpinti, kad gaminys būtų masiškai gaminamas, reklamuojamas ir parduodamas platintojams.
Milijonai valandų ir didžiulės pinigų sumos skiriamos technologijų tyrimams ir plėtrai dešimtyse skirtingų pramonės šakų. Kai kurie svarbiausi ir ryškiausi moksliniai tyrimai yra skirti nanotechnologijoms ir jų taikymui kompiuterių moksle. Ekspertai mokslininkai ir inžinieriai nuolat galvoja apie būdus, kaip kompiuterius, elektroniką ir telekomunikacijų paslaugas padaryti greitesnius ir efektyvesnius. Technologijų tyrimai ir plėtra yra labai svarbūs kuriant energiją taupančius automobilius, generatorius ir elektrines. Šiuolaikinių inžinierių darbas taip pat turi įtakos aplinkos apsaugai, medicinos paslaugoms, maisto mokslui, aeronautikai ir viešosioms sanitarinėms sistemoms.
Asmenys, norintys įsitraukti į technologijų tyrimus ir plėtrą, gali pretenduoti į stažuotes ar asistento pareigas įvairiose institucijose. Asistentai padeda inžinieriams kurti ir išbandyti prototipus, rašyti ataskaitas ir kreiptis dėl patentų. Žmonės, norintys labiau įsitraukti į naujų gaminių kūrimą, paprastai turi įgyti bakalauro ar aukštesnįjį mechanikos, pramonės, biomedicinos ar kompiuterių inžinerijos laipsnį. Profesionalams, įgyjantiems patirties šioje srityje ir neatsilikusiems nuo naujausių technologijų pažangos, gali būti suteikta galimybė vadovauti inžinierių ir asistentų komandai bei organizuoti nepriklausomus tyrimų projektus.