在经济理论中，技术创新被广泛定义。J·A·熊彼特在1912年的《经济发展理论》中提出，创新的核心是引入生产要素的“新组合”，包括新产品、新技术的采用、新市场的开发、原材料来源的控制以及工业组织形式的改变。经济合作与发展组织定义的创新则涵盖了新产品和新工艺，以及原有产品和工艺的重大技术改进。美国国家科学基金会(National Science Foundation, NSF)在研究中强调，创新是技术变革的集合，从创新思想的提出到实际应用，需要解决一系列问题并实现经济和社会价值。
创新不仅仅局限于科学和技术，还涉及组织、金融和商业等多个领域。厄特巴克在《产业创新与技术扩散》中强调，创新不仅仅是技术上的首次应用或采用，而是经过实际应用和实现的新思想。缪尔塞的研究则进一步明确，技术创新是新颖、非连续且最终实现的事件，它将技术发明转化为市场产品和工艺，涉及产品功能、结构和市场等方面的转变。
进入21世纪，随着信息技术的发展，科技创新被理解为复杂涌现的现象，涉及多种创新主体和要素的交互。《复杂性科学视野下的科技创新》指出，技术进步与应用创新相互交织，形成“双螺旋结构”。知识社会的形成推动了创新模式的变革，创新2.0模式强调大众参与、开放创新和共同创新，以用户为中心，需求驱动，推动技术进步与应用创新的同步发展。
在分类上，创新可以分为渐进性创新、根本性创新、技术系统的变革和技术—经济范式变更，这些分类强调了创新的不同层次和深远影响。例如，苏塞克斯大学的SPRU根据创新的重要性，区分了这些不同的创新类型，以深入理解其在生产要素组合和经济影响中的作用。
改进现有或创造新的产品、生产过程或服务方式的技术活动。重大的技术创新会导致社会经济系统的根本性转变。