三星电子保持竞争优势的一大重心就是，不吝巨资投资研发和设计上，三星电子的产品所体现出来的科技、时尚、前卫的特点是为世人所公认的。
1970年，三星电子还在为三洋公司打杂，为其制造12英寸黑白电视机；5年前，三星还不得不从索尼或者松下公司购买芯片。然而现在的三星电子已是今非昔比，它已成为世界顶尖级的技术创新公司，它在众多的领域创造了一系列的尖端技术，包括移动电话、手持计算设备、平面显示器以及超薄笔记本电脑等。2003年，三星电子的专利数在全球排名第5，在美国取得了1450项专利，仅次于IBM、NEC、佳能和Micron公司，领先于松下、索尼、日立、三菱和富士通公司。
三星电子拥有64000名员工的研发队伍，其中将近1/4的员工分布在世界各地的14家研发中心。在2001年，三星电子将总销售额的7.5%（相当于19.39亿美元）投入到研发工作中。他们研制出世界上第一台63英寸的等离子电视和40英寸薄膜晶体管-液晶电视；推出了世界上第一台0.10微米4Gb动态随即存储器；开发了联合式DVD（数字化视频光盘）/VCRs、SPH-1300PDA（个人数字助理）电话和突破性的NEXiOS150无线手持电脑；制造了组合式CDMA20001X和WCDMA第三代网络设备和系统。
在2002年度，三星电子在美国工业设计协会颁发的2002年度工业设计奖（IndustrialDesignExcellenceAwards简称IDEA）的评选中共获得5项大奖，与美国的苹果公司平分秋色，同为本届工业设计奖中获奖最多的公司。由美国工业设计协会颁发的年度工业设计奖是全球工业设计界最重要的奖项之一。他们开发的众多实用性产品在德国获得了11项“iF产品设计奖品”，在日本获得了12项“工业设计优秀奖”，在全球各地获得了几十项其他奖励。
一些新的产品也不断给三星电子带来机会。例如，三星电子的新型DuoCam，这是一个带有内置数码照相头的便携式数字摄像机。对于那些希望能够拍摄高质量静态图片的，对数码便携式摄像机有着更高要求的客户来说，DuoCam展现了一种独特的增值解决方案。再如，三星电子新一代照相手机集合了世界先进的TFT-LCD技术和用于多媒体通讯的高速数字传输技术，这些产品都体现了人性与技术的完美结合。
