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技术发明是指利用自然规律首创并成功地用于改造客观世界的技术新成果。它一般是与生产有关的新技术，如在国民经济某一技术领域中提供了新的、先进的、效益好的新技术。
技术发明不同于科学发现，发明主要是创造出过去没有的事物，发现主要是揭示未知事物的存在及其属性。
技术发明是新颖的技术成果，不是单纯仿制已有的器物或重复前人已提出的方案和措施。一项技术成果，如果在已有技术体系中能找到在原理、结构和功能上同一的东西，则不能叫做发明。
技术发明不仅要提供前所未有的东西，而且要提供比以往技术更为先进的东西，即在原理、结构特别是功能效益上优于现有技术。发明总是既有继承又有创造，在一般情况下大都有先进性。
技术发明必须是有应用价值的创新，它有明确的目的性，有新颖的和先进的实用性。发明方案既要反映外部事物的属性、结构和规律，又体现自身的需要。发明者创造出新产品、新工艺前，已在观念中按功能要求预构所设计的对象，并在发明过程中不断地按优化的功能目标来完善其方案。
按创新程度不同，技术发明可以分为两大类。
这种发明，其新技术方案所依据的基本原理与已有技术有质的不同，又称基本技术发明。如蒸汽机技术的发明开创了热能向机械能的转化，在基本原理上区别于仅有机械能转化的简单机械。立足于电磁感应原理的电力技术的发明开创了电能与机械能的相互转化。从利用链式核反应原理到利用核聚变反应原理，可取得开创性的核技术发明。近代和现代的开创性技术发明大都以科学原理的突破为条件，自觉地应用新的科学原理来解决技术问题。科学上的许多重大突破，将会导致技术上的开创性发明。
这种发明是在基本原理不变的情况下，对已有技术作程度不同的改变和补充，又称改良性技术发明。如电灯中用钨丝代替碳丝，用充氩代替真空，都是依据电热发光的同一原理。高压蒸汽机、汽轮机和多缸蒸汽机的发明，都是对蒸汽机技术的改进。改进性技术发明以开创性技术发明为基础，开创性技术发明靠改进性技术发明得到完善和发展。改进性技术发明可能以新的科学发现为前提，但在很多情况下是靠长期的经验积累和经验摸索。没有科学原理的根本性突破，也可能做出有重大价值的改进性技术发明。改进性技术发明与开创性技术发明的区分是相对的。
开创性技术发明往往导致技术系统的根本性变革，其意义重大。在技术发明中，数量最多的是改进型的。完善与基本技术有关的材料、结构、工艺和功能都会导致改进性技术发明。把一种基本技术移植、应用于多种对象，通常要求改变基本技术的某些环节，派生出另一些发明，这属于应用改进型技术发明。把多种已有技术结合起来组成一个前所未有的系统，实现某种新的功能，往往也需要对已有技术作改进而产生一些发明，这属于综合改进型技术发明。对产品的形状、构造乃至外观设计上的创新和改进，有时也具有发明的性质。