So với cuộc cách mạng công nghiệp, cách mạng khoa học - kỹ thuật hiện đại có nội dung phong phú, đa dạng và rộng lớn hơn rất nhiều. Sự phát triển vượt bậc không những diễn ra trong các ngành khoa học cơ bản (toán học, vật lý, sinh học, hóa học) mà còn thể hiện ở việc phát sinh của nhiều ngành khoa học, kỹ thuật mới như khoa học vũ trụ, điều khiển học; ngoài ra cuộc cách mạng khoa học - kỹ thuật còn đi sâu vào những lĩnh vực mới (thế giới vi mô, các vùng địa lý bí hiểm, bí mật của sự sống...) và hình thành nên ra các kỹ thuật mới, nguyên vật liệu mới, năng lượng mới mà các giai đoạn trước đó chưa từng tiếp cận hay hình dung được.
Một đặc tính khác của cuộc cách mạng khoa học - kỹ thuật hiện đại là vai trò chủ đạo và định hướng của khoa học trong sự phát triển của công nghệ và sức sản xuất. Nhìn lại giai đoạn cách mạng công nghiệp, khoa học không bắt kịp với kỹ thuật, không dẫn tới các tiến bộ kỹ thuật và các phát minh, cải tiến kỹ thuật cũng không bắt nguồn từ các phát kiến khoa học và các nhà phát minh thường là những người lao động thay vì các nhà khoa học. Tuy nhiên, trong cuộc cách mạng khoa học - kỹ thuật hiện đại, khoa học đã đi trước kỹ thuật rất xa, mở đường cho sự phát triển của kỹ thuật, công nghệ, là nguyên nhân, nguồn gốc của các tiến bộ kỹ thuật, thâm nhập sâu sắc vào sự phát triển của sức sản xuất và đã trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp. Điều này cũng có nghĩa là thời gian ứng dụng khoa học vào phát triển công nghệ và sản xuất càng ngày càng ngắn: trong khi từ nguyên lý máy ảnh đến chế tạo ra chiếc máy ảnh đầu tiên mất 100 năm, thì quá trình tương tự xảy ra đối với mạch vi điển tử chỉ mất 3 năm và tia la-de chỉ mất 2 năm. Đồng thời, hiệu quả kinh tế của việc đầu tư vào khoa học càng lúc càng lớn và lợi nhuận cao hơn so với nhiều lĩnh vực khác.
Sự phát triển nhanh chóng và mạnh mẽ của khoa học và kỹ thuật như trên đã dẫn tới hiện tượng "bùng nổ thông tin", tức là số lượng thông tin, kiến thức khoa học, tài liệu khoa học và đội ngũ các nhà khoa học đã tăng nhanh một cách đột biến với tốc độ phát triển gấp nhiều lần so với quá khứ. Vốn kiến thức khoa học của nhân loại theo ước tính cứ 7 năm tăng gấp đôi, và số nhà khoa học cứ 10 năm thì lại tăng 2 lần. Một nửa số tài liệu khoa học xuất bản của nhân loại (tính đến cuối thế kỷ XX) được xuất bản trong 15-20 năm cuối cùng của thế kỷ này.
