Um die Innovationstätigkeiten im Rahmen des Innovationsprozesses quantitativ darzustellen, bedient man sich bei empirischen Untersuchungen verschiedener Maße wie zum Beispiel staatliche Förderung der Forschung und Entwicklung, wissenschaftliche Veröffentlichungen oder Patentanmeldungen. Diese Maße sind Grundlage oder resultieren aus dem Innovationsprozess, können Hinweise auf die Intensität der Innovationsaktivitäten geben [SCHW92] und lassen sich wie folgt gruppieren.

Zum einen gibt es die Input- oder Ressourcenindikatoren, die messen, was in den Innovationsprozess hineinfließt. Der F&E-Personalindikator erfasst dabei alle direkt an F&E-Aktivitäten beteiligten Personen. Um die internationale und branchenübergreifende Vergleichbarkeit sicherzustellen, beziehen sich die Angaben zum F&E-Personal immer auf das Vollzeitäquivalent. Die F&E-Ausgaben unterteilen sich weiter in interne und externe Ausgaben, deren Abgrenzung vom jeweiligen Untersuchungsgegenstand abhängig ist. Dieser Indikator umfasst alle Ausgaben, die in F&E-Prozesse fließen [OECD02d]). Die staatliche F&E-Förderung unterstützt die ganze Bandbreite der Akteure des Innovationsprozesses, angefangen bei Hochschulen und Forschungseinrichtungen zur Förderung der Grundlagenforschung bis hin zur Unterstützung von F&E-Projekten in Unternehmen zwecks gezielter Entwicklungen.

Zum anderen gibt es die Output- oder F&E-Ertragsindikatoren, die versuchen die Ergebnisse des Innovationsprozesses quantifizierbar zu machen. Dazu gehören die Publikationen, also wissenschaftliche Veröffentlichungen, die den Output der Forschung widerspiegeln. Die Analyse dieser überwiegend in Fachzeitschriften publizierten Ergebnisse nennt man Bibliometrie [GRUP97]. Carrizo-Sainero (2000) definiert die Bibliometrie als ein "ensemble of methodological knowledge that will serve the application of quantitative techniques in order to evaluate the processes of production, communication and use of scientific information" [CARR00]. Bereits 1969 definierte Pritchard die Bibliometrie als application of mathematics and statistical methods to books and other media of communication" [PRIT69]. Den Grundstein für weitere zahlreiche Veröffentlichungen zu diesem Thema legte de Solla Price (1965). Zu den bibliometrischen Indikatoren selbst gehören die absoluten Publikationszahlen sowie die "zeitschriftenspezifische Beachtung" oder die internationale Ausrichtung" [SCHM04d]. Mit Hilfe dieser Indikatoren lassen sich Aussagen über die Quantität und den Einfluss des wissenschaftlichen Outputs treffen [KAHI98]. Als weiterer Outputindikator werden auch Patente genutzt, die sich eher auf den Output der angewandten Forschung und der experimentellen Entwicklung beziehen [GRUP97]. Insgesamt stellt das Patent ein gewerbliches Schutzrecht für technische Erfindungen dar, das seinem Inhaber ein zeitlich begrenztes Monopol sichert und anderen Unternehmen die Produktion, die Nutzung und den Verkauf der Erfindung verbietet. Patente werden demnach für technische Erfindungen angemeldet, die auch tatsächlich Aussicht auf eine gewerbliche Nutzung versprechen [EDLE03]. Ähnlich wie bei den Publikationen existieren auch bei den Patenten diverse Spezialisierungsindizes (zum Beispiel der RPA-Index), die Aussagen über die technologische Ausrichtung, zum Beispiel eines Landes treffen können.

Als dritte Gruppe können die "Fortschrittsindikatoren" genannt werden, die weder den Input noch den Output des Innovationsprozesses abbilden, sondern sich auf die mikro- oder makroökonomischen Wirkungen von Innovationen beziehen [GRUP97]. Diese können weiter in direkte und indirekte Fortschrittsindikatoren unterschieden werden. Zu den direkten Fortschrittsindikatoren, die vor allem durch Umfragen bei Unternehmen erhoben werden, zählen unter anderem der Umsatz mit neuen Produkten (bei Produktinnovation) und die Kostenreduzierung in der Produktion (bei Prozessinnovationen). In Deutschland werden solche Erhebungen durch das IFO-Institut in München durchgeführt. Auf europäischer Ebene sind diese Erhebungen Bestandteil der Community Innovation Survey (CIS). Indirekte Fortschrittsindikatoren entstehen durch die Auswertung von makroökonomischen statistischen Daten bezüglich gesamtwirtschaftlicher Effekte auf F&E-intensiven Gütermärkten. Dazu gehören das Produktionswachstum, die Beschäftigung und die Außenwirtschaft durch Berücksichtigung von Export-Import Salden. Insgesamt beruhen die indirekten Fortschrittsindikatoren auf sehr allgemeinen Daten, lassen sich aber im Vergleich zu den direkten Fortschrittsindikatoren relativ leicht erheben.

Anwendung finden diese hier vorgestellten Indikatoren in Studien und Berichten. In Deutschland veröffentlicht die Expertenkommission Forschung und Innovation (EFI) seit 2008 regelmäßig Gutachten zu den Themen Forschung, Innovation und der technologischen Leistungsfähigkeit, die der Bundesregierung übergeben werden. Diese Gutachten zielen darauf ab, die Perspektiven des Forschungs- und Innovationsstandortes Deutschlands zu bewerten und geben Optimierungsvorschläge für die nationale Forschungs- und Innovationspolitik [EVI22].