Выделяют три основных направления научных исследований:
1) фундаментальные научные исследования, которые проводятся с целью получения новых знаний и выявления закономерностей изучаемых явлений;
2) прикладные научные исследования, которые используют достижения фундаментальной науки для решения практических задач;
3) научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), завершающие соединение науки с производством и обеспечивающие как научную, так и инженерную проработку того или иного проекта.
Вторая половина XX в. в высокоразвитых странах характеризуется увеличением доли затрат на НИОКР в общем объеме производственных расходов. Наукоемкость производства становится одним из важнейших критериев его прогрессивности и конкурентоспособности. Сегодня на рынке появились даже специальные фирмы, которые занимаются коммерциализацией научных исследований в тех наукоемких и высокотехнологичных областях, где достижение желаемого результата не гарантировано. Эти венчурные (рисковые) фирмы создают около 90% новых технологий, внедряемых в производство.
Начавшаяся примерно с середины XX в. научно-техническая революция способствовала превращению науки в ведущий фактор производства. Резко сократились сроки практического воплощения научных открытий, произошла интеграция науки и производства. Разобщенные прежде процессы развития науки и производства оказались объединены в единую, постоянно развивающуюся систему: наука — техника — технология — производство. А сами научно-технические разработки стали одной из главных движущих сил экономического роста.
Большую роль в процессе производства играет и так называемый энергетический фактор. В ходе исторического развития человек постепенно овладевает все новыми видами энергии. Сначала он пользовался только своей физической силой, затем перешел к использованию физической силы животных, энергии падающей и текущей воды, ветра и пара! Уже в XX в. начал широко использовать электричество, а середины 50-х гг. — и атомную энергию. Рост потребления энергии в мире все время растет. Сегодня ни одно среднее или крупное производство не может обойтись без решения вопроса о его энергоснабжении. При этом основную нагрузку в обеспечении промышленности энергоресурсами продолжает нести уголь. Ученые предполагают, что ближайшие 50—60 лет ознаменуются коренными изменениями в структуре мирового энергетического баланса: потребности производства приведут к возникновению межнациональных и глобальных систем энергоснабжения.
С энергетическим тесно связан экологический фактор производства. Он представляет собой комплекс проблем, связанных со взаимоотношениями человека с природой и окружающей средой в процессе производства. Поскольку современное производство активно взаимодействует с природой, учет роли экологического фактора в хозяйственной практике необходим. Это, в частности, проявляется в переходе ряда предприятий на ресурсосберегающие и безотходные технологии. Если для традиционных технологий было характерно загрязнение окружающей среды, то высокие технологии, как правило, являются экологически чистыми. В них применяются закрытые системы водоснабжения, замкнутые циклы производства, широко используются вторичное сырье и производственные отходы. Это обеспечивает рост экономической и социальной эффективности хозяйственной деятельности людей.
Наконец, еще одним важным фактором производства являетсяинфраструктура. Инфраструктура подразделяется на производственную и социальную. К производственной инфраструктуре относятся вспомогательные отрасли, непосредственно обслуживающие производство (транспорт, связь, материально-техническое снабжение и др.).