Để phát minh là để nhìn thấy một lần nữa. Các nhà phát minh thường hình dung ra một ý tưởng mới, nhìn thấy nó trong tâm trí của họ. Những ý tưởng mới có thể nảy sinh khi tâm trí có ý thức quay lưng lại với chủ đề hoặc vấn đề, khi nhà phát minh tập trung vào một thứ khác, hoặc trong khi thư giãn hoặc ngủ. Một ý tưởng mới lạ có thể xuất hiện trong nháy mắt-a Eureka! khoảng khăc. Ví dụ, sau nhiều năm làm việc để tìm ra thuyết tương đối rộng, lời giải bất ngờ đến với Einstein trong một giấc mơ "giống như một con súc vật khổng lồ gây ấn tượng không thể phai mờ, một bản đồ vũ trụ khổng lồ được vạch ra trong một tầm nhìn rõ ràng". Các phát minh cũng có thể là tình cờ, chẳng hạn như trường hợp polytetrafluoroethylene (Teflon).
Cái nhìn sâu sắc cũng là một yếu tố quan trọng của phát minh. Nó có thể bắt đầu bằng những câu hỏi, nghi ngờ hoặc linh cảm. Nó có thể bắt đầu bằng cách nhận ra rằng điều gì đó bất thường hoặc tình cờ có thể hữu ích hoặc nó có thể mở ra một con đường khám phá mới. Ví dụ, màu kim loại kỳ lạ của nhựa được tạo ra bằng cách vô tình thêm quá nhiều chất xúc tác hàng nghìn lần đã khiến các nhà khoa học khám phá các đặc tính giống kim loại của nó, phát minh ra nhựa dẫn điện và nhựa phát sáng - một phát minh đã đoạt giải Nobel năm 2000 và đã đã dẫn đến sự đổi mới về ánh sáng, màn hình hiển thị, hình nền, v.v. (xem polyme dẫn điện và đi-ốt phát quang hữu cơ hoặc OLED).
Phát minh thường là một quá trình khám phá, với một kết quả không chắc chắn hoặc chưa biết. Có thất bại cũng như thành công. Cảm hứng có thể bắt đầu quá trình, nhưng cho dù ý tưởng ban đầu có hoàn thiện đến đâu, các phát minh thường phải được phát triển. Những nhà phát minh thường nổi tiếng nhờ sự tự tin, kiên trì và niềm đam mê của họ. Ý tưởng cho sáng chế có thể được phát triển trên giấy hoặc trên máy tính, bằng cách viết hoặc vẽ, bằng cách thử và sai, bằng cách làm mô hình, bằng thử nghiệm, bằng cách kiểm tra và/hoặc bằng cách tạo ra sáng chế ở dạng nguyên vẹn. Động não cũng có thể khơi dậy những ý tưởng mới cho một phát minh. Các quy trình sáng tạo hợp tác thường được các nhà thiết kế, kiến trúc sư và nhà khoa học sử dụng. Những người đồng phát minh thường được nêu tên trên các bằng sáng chế. Giờ đây, mọi người ở các địa điểm khác nhau cộng tác dễ dàng hơn bao giờ hết. Nhiều nhà phát minh lưu giữ hồ sơ về quá trình làm việc của họ - sổ tay, ảnh, v.v., bao gồm Leonardo da Vinci, Thomas Jefferson và Albert Einstein.
Trong quá trình phát triển sáng chế, ý tưởng ban đầu có thể thay đổi. Phát minh có thể trở nên đơn giản hơn, thiết thực hơn, nó có thể mở rộng, hoặc thậm chí có thể biến thành một thứ hoàn toàn khác. Làm việc trên một phát minh có thể dẫn đến một số phát minh mới. Chỉ có một quốc gia duy nhất trên thế giới sẽ cấp quyền sáng chế cho một sáng chế tiếp nối một phần của sáng chế trong bằng sáng chế đã nộp trước đó - Hoa Kỳ.
Việc tạo ra một sáng chế và việc sử dụng nó có thể bị ảnh hưởng bởi những cân nhắc thực tế. Các nhà phát minh có tầm nhìn xa trông rộng thường hợp tác với các chuyên gia kỹ thuật, nhà sản xuất, nhà đầu tư và/hoặc doanh nhân để biến phát minh từ ý tưởng thành hiện thực và thậm chí có thể biến phát minh thành đổi mới. Tuy nhiên, có những phát minh quá tốn kém để sản xuất và những phát minh đòi hỏi những tiến bộ khoa học vẫn chưa xuất hiện. Những rào cản này có thể bị xói mòn hoặc biến mất khi tình hình kinh tế thay đổi hoặc khi khoa học phát triển. Nhưng lịch sử cho thấy rằng việc biến ý tưởng về một phát minh thành hiện thực không phải lúc nào cũng diễn ra nhanh chóng hoặc trực tiếp, ngay cả đối với những phát minh tuyệt vời. Phải mất hàng thế kỷ để một số phát minh của Leonardo da Vinci trở thành hiện thực.
Các phát minh cũng có thể trở nên hữu ích hơn sau khi thời gian trôi qua và những thay đổi khác xảy ra. Ví dụ, chiếc dù trở nên hữu ích hơn khi chuyến bay được cung cấp năng lượng trở thành hiện thực. Một số ý tưởng phát minh chưa từng được thực hiện trong thực tế có thể được bảo hộ bằng sáng chế. Một phát minh có thể phục vụ nhiều mục đích. Những mục đích này có thể khác nhau đáng kể và chúng có thể thay đổi theo thời gian. Một sáng chế, hoặc một phiên bản được phát triển thêm của nó, có thể phục vụ những mục đích mà (những) người phát minh ban đầu của nó hoặc thậm chí những người khác sống vào thời điểm phát minh ban đầu của nó chưa bao giờ hình dung ra được. Ví dụ, hãy xem xét tất cả các loại nhựa đã được phát triển, vô số công dụng của chúng và sự phát triển to lớn mà phát minh vật liệu này vẫn đang trải qua cho đến ngày nay.
Các phát minh được đưa ra thế giới theo những cách khác nhau. Một số được bán, cấp phép hoặc tặng dưới dạng sản phẩm hoặc dịch vụ. Chỉ cần trưng bày nghệ thuật thị giác, chơi nhạc hoặc biểu diễn là đã có nhiều phát minh nghệ thuật ra đời. Việc tin tưởng vào sự thành công của một phát minh có thể dẫn đến rủi ro, do đó có thể khó nhận được sự hỗ trợ và tài trợ. Các khoản tài trợ, hiệp hội nhà phát minh, câu lạc bộ và vườn ươm doanh nghiệp có thể cung cấp tư vấn, kỹ năng và nguồn lực mà một số nhà phát minh cần. Thành công trong việc đưa một phát minh ra thế giới thường đòi hỏi niềm đam mê với nó và kỹ năng kinh doanh tốt. Trong lý thuyết kinh tế, các phát minh là một trong những ví dụ điển hình về "ngoại ứng tích cực", một tác dụng phụ có lợi đối với những người bên ngoài một giao dịch hoặc hoạt động. Một trong những khái niệm trung tâm của kinh tế học là các ngoại ứng nên được nội hóa hóa - trừ khi các bên có thể nắm bắt được một số lợi ích của ngoại ứng tích cực này, nếu không các bên sẽ được trả công thấp cho các phát minh của họ, và việc trả thưởng thấp một cách có hệ thống sẽ dẫn đến -đầu tư vào các hoạt động dẫn đến phát minh. Hệ thống bằng sáng chế nắm bắt những ngoại ứng tích cực đó cho nhà phát minh hoặc chủ sở hữu bằng sáng chế khác, để toàn bộ nền kinh tế sẽ đầu tư một lượng tài nguyên tối ưu hơn vào quá trình sáng chế.