Teknologian tutkimuksella ja kehittämisellä tarkoitetaan uudentyyppisten tuotteiden, laitteiden ja koneiden keksimistä, suunnittelua, parantamista ja rakentamista. Korkeasti koulutetut tiedemiehet ja insinöörit suorittavat lääketieteellisten laitteiden, kulutuselektroniikan, teollisuuskoneiden, sähkögeneraattoreiden, tietokoneiden ja useiden muiden nykyaikaisten laitteiden teknologista tutkimusta ja kehitystä. Ammattilaiset tekevät tutkimusta monissa eri ympäristöissä, mukaan lukien insinööritoimistot, bioteknologiayritykset, tuotantolaitokset, yliopistojen laboratoriot ja yksityiset kaupat.
Merkittävä osa teknologian tutkimuksesta ja kehityksestä on omistettu luovien, hyödyllisten keksintöjen keksimiseen. Työntekijät tekevät kattavaa tutkimusta nykyisestä teknologiasta omalla osaamisellaan selvittääkseen, tarvitaanko uusia tuotteita tai parannuksia, joita voidaan tehdä olemassa oleviin. Useimmissa tilanteissa ammattilaiset työskentelevät yhdessä ideoiden pohtimiseksi, laskeakseen uuden tuotteen kehittämiseen kuluvan ajan ja rahan sekä sen onnistumisen todennäköisyyden. Insinöörit kirjoittavat usein apurahaehdotuksia saadakseen rakennusvaiheen aloittamiseen tarvittavan rahoituksen.
Asiantuntijainsinöörien ryhmä käyttää yleensä tietokoneavusteisia piirustusohjelmia laitteiston suunnitteluun, mittausten ja toiminnallisten näkökohtien selvittämiseen sekä simuloitujen testien tekemiseen. Kun suunnittelu näyttää lupaavalta, insinöörit hankkivat raaka-aineita, rakentavat prototyypin ja suorittavat useita kokeita ja testiajoja varmistaakseen, että se toimii oikein. Menestyvä kone käy läpi lopputarkastuksen sen varmistamiseksi, että se on turvallinen, laillinen ja mahdollisimman tehokas. Insinööritiimi voi sitten hakea patentteja ja järjestää tuotteen massavalmistuksen, mainostamisen ja myynnin jakelijoille.
Teknologian tutkimukseen ja kehittämiseen käytetään miljoonia tunteja ja valtavia rahasummia kymmenillä eri toimialoilla. Jotkut tärkeimmistä ja merkittävimmistä tutkimuksista on suunnattu nanoteknologiaan ja sen sovelluksiin tietojenkäsittelytieteessä. Asiantuntijat ja insinöörit miettivät jatkuvasti tapoja tehdä tietokoneista, elektroniikasta ja tietoliikennepalveluista nopeampia ja tehokkaampia. Teknologian tutkimus ja kehitys on välttämätöntä energiatehokkaiden autojen, generaattoreiden ja voimalaitosten suunnittelussa. Nykyaikaisten insinöörien työ vaikuttaa myös ympäristönsuojeluun, lääketieteellisiin palveluihin, elintarviketieteeseen, ilmailuun ja julkisiin sanitaatiojärjestelmiin.
Teknologian tutkimukseen ja kehitykseen osallistuvat henkilöt voivat hakea työharjoittelu- tai assistenttitehtäviin eri oppilaitoksissa. Assistentit auttavat insinöörejä rakentamaan ja testaamaan prototyyppejä, kirjoittamaan raportteja ja hakemaan patentteja. Ihmisten, jotka haluavat osallistua enemmän uusien tuotteiden suunnitteluun, vaaditaan yleensä kandidaatin tutkinto tai korkeampi mekaniikka-, teollisuus-, biolääketieteellinen tai tietokonetekniikka. Ammattilaiset, jotka hankkivat kokemusta alalta ja pysyvät ajan tasalla uusimmasta teknologisesta kehityksestä, voivat saada mahdollisuuden ohjata insinööri- ja assistenttiryhmää sekä järjestää itsenäisiä tutkimusprojekteja.