伊利集团创立至今，始终将创新作为自身实现可持续发展的动力之源。伊利不仅在技术和产品矩阵上不断进行结构调整，在细分消费者市场和渠道分布上的诸多举措也受到了业界的广泛关注。伊利集团始终坚持科技创新，用科技实力凸显“中国创造”的品质。
技创新，伊利形成了以技术创新、自主研发为核心竞争优势的发展模式。此外，经过多年的建设，伊利建立了三级研发平台，构建了技术主体，每年在技术、工艺等方面创新项目达到几百项。借助科技创新，伊利向全世界展示了“中国创造”的优秀品质和强大生命力。
伊利集团近年来不断深入知识产权工作，在专利申请量和申请质量等方面取得显著成绩。截至2010年底，伊利集团专利授权数量累计近900项，其中，外观设计专利授权数量为717项，发明和实用新型专利授权数量为151项。发明专利的授权率以绝对优势稳居乳品行业首位。多款饱含专利技术的伊利产品广受欢迎：除了“营养舒化奶”之外，巧乐兹系列产品以含有核心专利技术的设备为依托，实现了生产工艺、口味的独特性，因而深受消费者喜爱。2010年，巧乐兹的销售额近10亿。伊利牧场系列冷饮、QQ星儿童成长奶等产品也屡获创新类奖项，有力地证明了伊利产品研发的巨大优势。
