戰後，美國科技取得了一係列重大突破，美國發明了晶體管，開創了新興電子工業；掌握了和平使用原子能，開創新能源技術革命；研製成功個人計算機，完成了計算機史上的技術革命。戰後美國開創了世界上第三次科技革命，取得了舉世矚目的成就。
美國科技發展的原因今天的美國能成為世界科技的中心，並一直保持這一領先位置，除了客觀的曆史機遇，更主要是美國自身的主觀努力。
第一，美國政府的扶持。
美國科技的發展，離不開美國政府的扶持，雖然在各個不同的曆史時期，美國政府扶持的力度不一。從殖民地到一戰前，美國科技的發展主要靠個人和一些企業、高校的努力，美國政府對科技的直接參與扶持相對較小。但這並不是說美國政府完全不關心科技的發展。早在1804年和1806年，美國政府便資助過劉易斯和克拉克的探險計劃。1807年，政府為“海岸勘察”計劃撥款。不過這一時期，美國政府扶持的主要手段不是直接撥款。1802年，美國建立西點軍校，開始軍事科學的研究。1860年，美國通過《莫裏爾法》贈予聯邦土地建立農業學院，從事農業科學的研究。1846年美國國會批準建立史密森學會這一重要的學術機構。1863年，國會立法創建科學院，成為全國最高的學術團體。這一時期美國政府扶持科技主要是通過建立高等學校以培養人才，創設相關的學術團體，促進學術交流和知識的傳播。其實這一時期，美國政府最大的扶持是製定並頒布了《專利法》，用法律手段保護個人的專利權利。正是美國政府對專利的承認和保護，大大激發了人們的發明興趣，使得這一時期，美國技術革新不斷湧現，各種發明層出不窮。
美國政府在一戰後開始加大對科學技術研究支持的力度，一戰爆發後，美國成立了國家航空航天谘詢委員會，從事相關方麵的研究。1936—1937年，政府為科研撥款1億2千萬，主要資助農業、國防軍工研究。這個數目已占到當時總預算的2%。美國政府對農業的資助促成了一次農業革命，經過化學與土壤局10年對氮肥領域的研究，氮肥終於得以研製成功並投入應用，實現了商業化。二戰的爆發，使得美國政府更直接卷入科學研究，因為戰爭不僅在戰場，還在實驗室的試驗場中同時進行。
戰爭之初，德國人在研究原子裂變、噴氣推進及火箭設計等方麵處於領先地位，這就使他們能夠生產先進武器並可能生產更可怕的武器。1940年，羅斯福總統建立由政府、高校、企業代表組成的國防研究委員會，管理戰時科學研究。1941年美國建立科學研究與發展局，統一調度全國的科研力量。大戰中，美國政府集中近3萬名科學家，主要從事軍工研究，特別是製定了研究原子武器的曼哈頓工程計劃，耗資20億美元，並建立了一些國家實驗室，如洛斯·阿拉莫斯和橡樹嶺國家實驗室。政府還向大學和企業提供資助，與之共同建立科學實驗室，提供研究經費。麻省理工學院便利用其與科學研究與開發辦公室的合同建立了放射實驗室，這是美國大學中第一個大規模、跨學科和多功能的研究開發組織，它雇傭了1000多名科學家和工程師。在戰爭中，麻省理工學院得到政府1億多元的資助。哈佛大學、芝加哥大學和其他一些大學也獲得數以百萬計的研究經費。
戰後，美國一方麵出於與蘇聯爭奪霸權的需要，另一方麵認識到現代科學需要政府的資助，進一步加強了對科技的扶持，政府研究和開發經費大幅度增加。1946年，美國政府成立了原子能委員會，繼續戰時對原子能的研究。原子能委員會下設5個國家實驗室，除戰時的洛斯·阿拉莫斯和橡樹嶺實驗室外，還建設了伯克利、阿曼、布魯克海文3個國家實驗室。這些實驗室雇傭了大批科學家和工程師，美國政府每年要為之大量撥款，如1990年僅布魯克海文實驗室有科學家和工程師上千人，經費3億多美元。洛斯·阿拉莫斯實驗室則更雇傭科學家和工程師3000人，政府經費達10億多美元。除這些實驗室外，美國能源部後來還建立了一大批國家實驗室，包括勞倫斯、利弗莫爾實驗室、愛達荷國家工程實驗室、艾姆斯實驗室、桑迪亞實驗室、等離子體物理實驗室、太陽能研究所、太平洋西北實驗室等，投入了大量經費，資助了大批科研項目。1958年，為應對蘇聯發射第一枚洲際導彈和第一顆人造衛星的衝擊，美國成立了國家航空航天局，加強空間科學的研究。航空航天局下設了不少國家實驗室，如噴氣推進實驗室、空間輻射效應室、空間望遠研究所。
政府每年為之撥款達幾十億美元。1969年，美國最終實現“阿波羅”登月計劃，這是人類探索宇宙的激動時刻，也是美國科技成就的一大巔峰，美國登月計劃曆時十年，總費用達幾百億美元，政府動員了各領域的科學家和工程師，投入了巨大的人力財力和物力。美國在登月計劃實現後，並沒有停止研究和投入，繼續進行外層空間的研究。自阿波羅11號登月以來，又進行了多次登月飛行（包括有人駕駛和無人駕駛）。美國航空航天局還進一步探測土星。2004年，“勇敢”號和“奮進”號土星探測器登陸土星，再次創造了美國和人類科技史上的一次劃時代成就。美國政府也為空間探索耗費了巨額資金，僅1974年，國家航空與航天局撥款的經費便高達30億美元。1981年，在美國政府資助下，美國建造了第一架可以重複使用往返太空的載人航天飛機，每架飛機的造價高達20億美元。
除此之外，美國航空航天局還擬訂其他科研計劃。如“行星地球使命”對地觀測計劃，新一代可重複運用運載火箭計劃，國際空間站計劃，其中僅國際空間站計劃，就計劃經費80億美元。除能源部和國家航空航天局外，美國衛生部和國防部也建設自己的實驗室，擬訂自己的科研計劃，投入大量的資金。如海軍部便建立了自己的應用物理實驗室、應用研究實驗室；而空軍部則有林肯實驗室、宇航公司等。海軍每艘航空母艦造價為40億美元，空軍每架B－2轟炸機也達10億美元，這些武器的研製成功既反映了美國取得的科技成就，也離不開美國政府的大量資助。1950年，美國政府還籌建了國家科學基金會，作為聯邦政府專門資助基礎研究的機構，在國家科學基金會的資助下，美國建起了國家天文和離子層中心、國家大氣研究中心、國立射電天台等國家實驗室，取得不少重大的科技成果。
美國政府的扶持也可從其對科學研究和開發總經費的投入看出。1964年共撥款180多億美元，達國民生產總值的3%。70年代由於越南戰爭影響，研究經費有所減少，為國民生產總值的2.2%左右，1970年為150億美元。80年代以後，美國研究經費再次增長，在國民生產總值中的比例基本保持在2.5%左右，其絕對值則不斷增加，如1980年為300億，1990年增加到615億美元。
1991－1994年因冷戰結束，政府投入有所壓縮，但也分別為606億、607億、604億、607億美元，1995年政府投入又增加到631億美元。近幾年，美國政府研究和發展資金基本上是根據國民生產總值的相應比例穩步增長。和其他各國相比，美國政府投入的科研經費是最高的。
第二，創建了美國式的科研體係。
美國科學技術的發展，還得益於美國式科研體係的創立。美國科學技術研究機構可分為四種：國家實驗室、大學、企業研究所和各種非盈利性的科研所。美國目前有700多個國家實驗室，如前述的著名實驗室：阿曼、勞倫斯、伯克利、布魯克海文、橡樹嶺等；3000多所高校，其中94所為研究型大學，包括麻省理工學院、斯坦福大學、哈佛大學、普林斯頓大學、加州大學伯克利分校等；美國14000多家企業有自己的科研機構，其中主要的有近百家，美國電話電報公司的貝爾實驗室、杜邦公司實驗室、微軟研究院、國際商用公司實驗室都蜚聲海外，美國一些私人基金會也設立了非贏利的科研機構，如梅隆研究所、卡耐基研究所等。美國式的科研體係並不在於其種類不一，而在於它作為一個探索知識的體係，把各種類型的科研機構，把不同領域的研究人員聯係在一起，他們相互分工、相互配合、相互交流，最大限度發揮每個科技人員的創造精神和潛力，促進了科學技術的發展。
美國科研體係特點之一是分散管理，各科研機構間平等獨立、互不相屬，隻是通過鬆散的網絡平等地聯係在一起。美國沒有一個全國統一的最高科研管理機構，各科研機構隻有性質之分，沒有等級之別，彼此間也沒有相互隸屬的關係，每一科研機構均可以自主確定自己的研究方向和領域，不受其他機構的幹涉和限製。由於彼此間相對平等和獨立，因此可以最大限度發揮各科研機構的自主和創造性，發揮其相對優勢。
美國科研體係的特點之二是相互分工，各有側重。
雖然美國科研體係並不禁止甚至歡迎各種機構間的相互競爭，研究同一課題，但他們在長期研究過程中，結合自身實際，還是形成了一定的分工。
美國高等院校主要進行基礎性的科學研究，它們在生命科學、數學、物理等領域用力較深，美國大多自然科學諾貝爾獎獲得者也多出自大學。美國企業實驗室多注重應用研究，他們多集中於把基礎研究轉化為可應用型技術，它們關注技術的商業需求，雖然也有少數大型企業也有基礎科學的突破，但一般來說，它們主要是發明新材料、新產品、設計新工藝、編製新軟件等。如國際商用機器公司實驗室有3000多名研究人員，其中三分之二從事應用研究與開發。通用電氣公司有2000多名研究人員，開發重點集中於塑料、金屬、合金材料、人工智能應用等。
美國國家實驗室則二者兼而有之，既從事國防軍工、衛生農業等應用科學研究，也從事高能物理、基礎能源、大氣天文等基礎性研究，如阿曼實驗室既從事高能物理和核物理的一般研究，也研究其控製和應用。布魯克海文實驗室等也是如此，既研究物質的基本性質，又研究製造複雜大型設備。美國科研體係的這種特點好處在於既能在基礎研究上取得重大突破，又能在應用研究上不斷提高，促進美國科學研究的全麵發展。
美國科研體係特征之三是彼此開放，相互合作與交流。由於美國各科研機構是平等獨立、相互分工的，所以為了避免低水平的重複，為了發揮其整體效益，各科研機構一般彼此對外開放，保持密切的交流與合作。
美國國家實驗室是由政府直接撥款的國家級科研機構，對其管理有兩種方式，一種是政府直接管理，一種則是委托大學或企業進行管理，但不管哪種管理形式，它們一般都采取對外開放，重視與其他機構的合作與交流。
如著名的阿曼實驗室90年代以來與500多家公司和很多其他科研機構開展合作。勞倫斯·伯克利實驗室與其被代管的加州大學建立了密切的聯係。勞倫斯·利弗莫爾實驗室通過教員和學生培訓、谘詢以及技術轉讓活動與各大學和私人企業保持協作。橡樹嶺實驗室也為大學提供研究設備和能力，進行合作培訓和研究，它還注意企業的商業需求，鼓勵與之進行合作。太平洋西北實驗室為有效地利用大學和其他私人科研機構的力量作了很大努力。它與大學交流實驗人員合作開展研究；與企業一起改進儀器和設備，發展先進技術。國家實驗室與大學和其他科研機構的合作，既保證它能完成政府所需的科技研究成果，又可盡快將可民用成果轉化為商業成果，促進經濟發展，獲得更多的科研經費。
美國大學也是如此，一方麵它利用政府在大學內設立的研究中心、國家實驗室保持與政府的合作；另一方麵它與企業保持密切聯係，共同進行科研。大學經常根據企業的要求開展課題研究。企業也大規模轉化大學裏的科研成果。戰後，美國高科技迅速發展，在很大程度上便是大學和企業合作的結果，如在斯坦福大學的工業園，大學向當地企業開放課堂和實驗室，鼓勵企業工程師們學習大學課程，進修高級學位，了解科學研究的發展，保持與最新技術同步。企業也在大學工業園建立研究實驗室，加強兩者聯係。斯坦福大學和洛克希德公司便進行了緊密的合作，洛克希德在園區建立了研究實驗基地，斯坦福大學教授為公司提供谘詢，幫助培訓其工程師，洛克希德則為大學提供儀器設備，幫助重建了斯坦福大學的航空工程係。
中的科學家和工程人員的自由流動。國家實驗室經常聘請大學裏的資深教授，大學也常接納實驗室裏的科學家和工程師，企業更是希望不斷挖走國家實驗室和大學中的研究人員。一名科研人員先後在各種不同機構中工作較為常見。諾貝爾獎獲得者歐文·朗繆爾在為通用電器公司研究人員之前，曾在麻省理工學院任教。為杜邦公司研製成功尼龍的華萊士·卡羅瑟斯則來自於哈佛大學。今天美國大學工業園中有許多曾任大學教師創辦的企業，許多企業研究中心或實驗室中也有曾經的大學教師。
美國科研體係特征之四是投資主體多元，這就保證美國科學研究不會因為哪一方投資減少而麵臨經費危機。一戰之前，美國科研主要由大學、企業和其他機構進行，政府直接撥款較少。戰後，特別是二戰後，鑒於科學技術研究的需要，美國政府才開始大規模投入，建立國家實驗室，資助大學甚至企業的研究。不過其他渠道的投入也並未減少反而增長迅速。1974年，政府投資為150億，其他方麵為112億；1980年政府和其他方麵經費基本持平，大致都為300億；90年代以來，其他方麵投入開始遠遠超過了政府。1990年政府投入600億，其他方麵為900億；1995年政府投入630億，其他方麵近1000億；1997年政府投入627億，占總經費的30%，其他方麵則占到經費的70%，達1400億美元。
雖然政府在90年代投入增加不多，但由於其他方麵投入增加，美國科學研究在90年仍有重大突破。
第三，美國擁有大批獻身科技的傑出人才。
美國科技成就的取得，既受惠於聯邦政府的大力扶持，也得益於其獨特的科研體係，但歸根結底在於美國各個不同時期都湧現出大批獻身科技的傑出人才。
早在殖民地時期，雖然自然條件很艱苦，知識信息閉塞，甚至受到英國的技術限製，但還是有不少人表現出對科技的濃厚興趣。1635年波士頓商人羅蘭·霍頓發明了一種稱之為新經緯儀的測量儀器。1769年數學家和天文學家戴維·裏頓豪斯觀察到金星淩日。托馬斯·傑斐遜研究自然氣候，收集動植物標本，發明製作了大量產品，但這時期最有名的人士當屬本傑明·富蘭克林，他是一名科學家和發明家，在科技方麵取得諸多成就。富蘭克林對電學進行了大量研究，他創立了許多電學詞彙，發展了調查研究的科學原則。富蘭克林通過觀察和試驗，確定閃電是大氣中的電，進而發明避雷針。富蘭克林同時也是一名印刷家、出版家、政治家，日常事務繁忙。但他對科技研究一往情深，永不停止思索，抓住一切時機觀察、試驗、發明。他還成立了美國第一個科學組織美國哲學會，有力地促進了當時美國科技的發展。
獨立之後，美國曾一度受實用主義影響，對純科學研究重視不夠；對應用科學，對技術發明的興趣則有增無減。由於當時極端缺乏勞動力，美國甚至對技術發明十分依賴，於是這一時期，美國出現大量技術人員和發明家。新英格蘭“冰王”弗雷德裏克·圖德為設計高效率的冰庫，甘冒黃熱病之險，去哈瓦那搞試驗。他常手執懷表，在冰庫外觀察每小時化冰情況；他研究稻草、木屑、毛毯哪一種材料最適合絕緣隔溫，記錄冰庫構造和庫門開戶中對化冰的影響，最終他設計出一種經濟實用的冰庫，使季度損耗率降至不到百分之八。塞繆爾·斯萊特移居美國前，熟記阿克萊特紡紗機器的複雜細節，並在別人幫助下在美國複製了這一機器，為美國紡織工業發展創造條件。1793年惠特尼發明了軋棉機，引起南部的農業改革。1785年埃文斯製成自動磨粉機，開創現代大規模生產的先驅，埃文斯還發明了高壓蒸汽機，使之可應用於船舶和火車，引起後來的交通革命。1807富爾敦製造第一艘汽船。隨後美國人不斷改進英國發明的火車，美國在農業方麵，也有很多科技成果。1790年，塞繆爾·霍普金斯創造了製造盆缽和粗碳酸鈣的先進方法，1793年，查爾斯·紐博爾德發明鐵犁，而1837年約翰·迪爾則改進為鋼犁，1831年麥考米克改進了收割機，1837年皮特斯兄弟製造了脫離機，這一時期，雖然美國在純科學方麵發展不大，但在人們生活的各個方麵都有大量改進和發明。
一戰前，美國在純科學理論研究方麵開始有所進展，而發明以更快速度出現。其中重要的如1876年貝爾發明了電話，1904年福雷斯特發明了三極管，這些人在發明中傾注了大量心血。如1839年古德伊爾發明硫化橡膠，在此之前，他進行了長期的探索。他努力克服化學知識的不足，克服外在條件的限製，堅韌不撥地進行試驗，最終取得了成功。這時期，美國最有名的發明家當屬托馬斯·愛迪生。他雖受教育不多，但熱心從事科學發明，他一生發明無數，直到80高齡還忙於實驗。愛迪生說，天才是一分靈感加上九十九分汗水。他所取得的成就正是其勤奮和獻身精神的結晶。而美國科技成就的取得也是無數愛迪生努力的結果。
一戰之後，美國無論在應用科學還是在基礎科學方麵都得到全麵的發展，這時科學的發展不再單獨依靠個人的努力，而是開始強調團體的合作。美國各大型企業建立起自己的實驗室，大學開始組建研究中心，政府也製訂了大型的科研項目。也許科學家和發明家個人不再像以前顯得那麼重要，但他們的獻身精神依然如故。“曼哈頓計劃”集中了美國幾千名優秀的科學家和工作人員，爭分奪秒地勤奮努力，才研製成功原子彈。“阿波羅登月計劃”則集美國數萬科學家曆時10年堅持不懈才得以實現。1934年，華萊士·卡羅瑟斯研製出尼龍時，他已在杜邦實驗室在其他同事的幫助下，埋頭苦幹了10年。今天，美國每年要培養幾百萬大學生，幾十萬研究生，他們中的很多人都選擇了科研事業。今天美國高科技產業之所以不斷湧現，新科技、新發明之所以層出不窮，正是美國有大量獻身科技的傑出人才，是他們日以繼夜，廢寢忘食地工作促成了美國今天的科技成就，創造了美國今天科技的輝煌。
第四，美國科技的發展也得益於吸引外來移民。
美國科技的發展還得益於大量移民。美國是個移民國家，外來移民中有大量科學家和技術人員。他們直接參與了美國科技的發明和創新，為美國科技發展作出了重大貢獻。美國曆史上有很多重大的科學創新和技術發明都是移民取得的。如造出美洲第一輛救火車的英格蘭移民瑟夫·詹克斯，仿製第一台紡織機的塞繆爾·斯萊特，發明無煙煤煉鐵法的德裔移民弗雷德裏克·蓋森海曼，電話的發明者亞曆山大·貝爾，發明交流電發動機的則是匈牙利移民尼古拉·特斯拉。許多移民科學家參加了“曼哈頓計劃”，如艾伯特·愛因斯坦（德裔），恩裏科·弗米（意裔），尼爾斯·波爾（丹麥裔）等。其中費米第一次提出“鏈式反應”理論，並在其指導下完成第一次實驗。
二戰以前，美國雖然在應用科學，尤其是在各項發明創造中成就顯著，但是在基礎科學領域缺少一流的大師級人物。戰前，美國僅有20名諾貝爾獎獲得者，德國則為36名。戰爭使歐洲大批一流的科學家流亡並定居美國，極大地增強了美國的科技實力，促進了美國科技的發展和繁榮，使之真正擺脫科學引進者的地位，一躍而為世界科技的中心。戰後，美國繼續大力吸引外國科學家和技術人員，1965年美國移民法服務於這一目的，90年代美國製定的移民政策也強調了這一點。戰後，美國共有60位外來移民獲得諾貝爾獎，單是華人便有5位：李政道、楊振寧、丁肇中、李遠哲、崔琦等。猶太移民也為美國貢獻了大量優秀人才。從戰後至今，外來移居美國的科技人員超過百萬，構成美國科技發展的重要力量。