Uitvinden is opnieuw zien. Uitvinders stellen zich vaak een nieuw idee voor en zien het voor zich. Nieuwe ideeën kunnen ontstaan wanneer de bewuste geest zich afwendt van het onderwerp of probleem, wanneer de uitvinder zijn aandacht op iets anders richt, of terwijl hij ontspant of slaapt. Een nieuw idee kan in een flits komen - een Eureka! moment. Bijvoorbeeld, na jaren van werken aan het uitzoeken van de algemene relativiteitstheorie, kwam de oplossing plotseling tot Einstein in een droom "als een gigantische dobbelsteen die een onuitwisbare indruk maakt, schetste een enorme kaart van het universum zichzelf in één duidelijk visioen". Uitvindingen kunnen ook toevallig zijn, zoals in het geval van polytetrafluorethyleen (teflon).
Inzicht is ook een essentieel element van uitvindingen. Het kan beginnen met vragen, twijfel of een ingeving. Het kan beginnen met te erkennen dat iets ongewoons of toevalligs nuttig kan zijn of dat het een nieuwe weg voor onderzoek zou kunnen openen. Bijvoorbeeld, de vreemde metaalachtige kleur van plastic die ontstaat door per ongeluk duizend keer te veel katalysator toe te voegen, heeft wetenschappers ertoe gebracht de metaalachtige eigenschappen ervan te onderzoeken en elektrisch geleidend plastic en lichtgevend plastic uit te vinden - een uitvinding die in 2000 de Nobelprijs won en geleid tot innovatieve verlichting, beeldschermen, behang en nog veel meer (zie geleidend polymeer en organische lichtgevende diode of OLED).
Uitvinden is vaak een verkennend proces, met een onzekere of onbekende uitkomst. Er zijn mislukkingen maar ook successen. Inspiratie kan het proces op gang brengen, maar hoe compleet het oorspronkelijke idee ook is, uitvindingen moeten doorgaans worden ontwikkeld. Uitvinders staan vaak bekend om hun zelfvertrouwen, hun doorzettingsvermogen en hun passie. Ideeën voor uitvindingen kunnen worden ontwikkeld op papier of op een computer, door te schrijven of te tekenen, door vallen en opstaan, door modellen te maken, door te experimenteren, door te testen en/of door de uitvinding in zijn gehele vorm te maken. Brainstormen kan ook leiden tot nieuwe ideeën voor een uitvinding. Collaboratieve creatieve processen worden vaak gebruikt door ontwerpers, architecten en wetenschappers. Mede-uitvinders worden vaak genoemd op patenten. Het is nu gemakkelijker dan ooit voor mensen op verschillende locaties om samen te werken. Veel uitvinders houden hun werkproces bij - notitieboekjes, foto's, enz., waaronder Leonardo da Vinci, Thomas Jefferson en Albert Einstein.
Tijdens het ontwikkelen van een uitvinding kan het oorspronkelijke idee veranderen. De uitvinding kan eenvoudiger worden, praktischer, ze kan uitbreiden of zelfs veranderen in iets totaal anders. Werken aan één uitvinding kan leiden tot een aantal nieuwe uitvindingen. Er is maar één land ter wereld dat octrooirechten zal verlenen voor een uitvinding die een deel van een uitvinding voortzet in een eerder ingediend octrooi: de Verenigde Staten.
De totstandkoming van een uitvinding en het gebruik ervan kan worden beïnvloed door praktische overwegingen. Visionaire uitvinders werken gewoonlijk samen met technische experts, fabrikanten, investeerders en/of zakenmensen om een uitvinding van idee om te zetten in werkelijkheid, en mogelijk zelfs om uitvinding om te zetten in innovatie. Desalniettemin zijn er uitvindingen die te duur zijn om te produceren en uitvindingen die wetenschappelijke vooruitgang vereisen die nog niet hebben plaatsgevonden. Deze barrières kunnen eroderen of verdwijnen naarmate de economische situatie verandert of naarmate de wetenschap zich ontwikkelt. Maar de geschiedenis laat zien dat het realiseren van het idee van een uitvinding niet altijd een snel of direct proces is, zelfs niet voor geweldige uitvindingen. Het duurde eeuwen voordat sommige uitvindingen van Leonardo da Vinci werkelijkheid werden.
Uitvindingen kunnen ook nuttiger worden na het verstrijken van de tijd en andere veranderingen. De parachute werd bijvoorbeeld nuttiger toen gemotoriseerde vluchten een feit waren. Sommige uitvindingsideeën die nooit in werkelijkheid zijn gemaakt, kunnen octrooibescherming krijgen. Een uitvinding kan vele doelen dienen. Deze doeleinden kunnen aanzienlijk verschillen en kunnen in de loop van de tijd veranderen. Een uitvinding, of een verder ontwikkelde versie ervan, kan doelen dienen die de oorspronkelijke uitvinder(s) of zelfs anderen die ten tijde van de oorspronkelijke uitvinding leefden, nooit voor ogen hadden. Denk bijvoorbeeld eens aan alle soorten plastic die zijn ontwikkeld, hun ontelbare toepassingen en de enorme groei die deze materiaaluitvinding nog steeds doormaakt.
Uitvindingen komen op verschillende manieren de wereld in. Sommige worden verkocht, in licentie gegeven of weggegeven als producten of diensten. Alleen al het tentoonstellen van beeldende kunst, het spelen van muziek of het geven van een optreden brengt veel artistieke uitvindingen de wereld in. Geloven in het succes van een uitvinding kan risico's met zich meebrengen, dus het kan moeilijk zijn om steun en financiering te krijgen. Subsidies, uitvindersverenigingen, clubs en starterscentra kunnen de mentoring, vaardigheden en middelen bieden die sommige uitvinders nodig hebben. Succes om een uitvinding de wereld in te krijgen, vereist vaak passie ervoor en goede ondernemersvaardigheden. In de economische theorie zijn uitvindingen een van de belangrijkste voorbeelden van "positieve externe effecten", een gunstig neveneffect dat valt op degenen buiten een transactie of activiteit. Een van de centrale concepten van de economie is dat externaliteiten moeten worden geïnternaliseerd - tenzij sommige van de voordelen van deze positieve externaliteiten door de partijen kunnen worden gegrepen, zullen de partijen onderbeloond worden voor hun uitvindingen en zal systematische onderbeloning leiden tot onderbeloning. -investeringen in activiteiten die tot uitvindingen leiden. Het octrooisysteem vangt die positieve externe effecten op voor de uitvinder of andere octrooihouder, zodat de economie als geheel een meer optimale hoeveelheid middelen in het uitvindingsproces zal investeren.