截至2011年，腾讯已申请专利超过4000件。大幅领先于目前国内互联网企业的总和，而其中超过一半的专利数源于腾讯研究院的贡献。以具体产品为例，QQ拼音输入法已经申报了超过50项专利。在2007年至2009年间，连续三次获得中国专利奖，2010年更一举获得专利领域的国家最高奖项国家专利金奖。
同时，腾讯研究院致力研究的音视频压缩、多媒体通信、图像处理、分词等核心技术还广泛应用于腾讯公司的QQ、微信、QQ超级视频/语音、QQGame视频游戏、SOSO、问问等多项产品中。这些技术的研发和各个事业部联合进行，未来有望成长为业务的中坚力量。
“基于腾讯研究院的"孵化器"特性，我们除了持续通过新技术开发新产品之外，还在关注如何将新技术移植到原有腾讯产品线中，未来将考虑创新技术向第三方开放共享。”按照郑全战院长的构想，技术的纵向延伸将成为腾讯产品应用创新的源动力。
“以人脸识别技术为例，我们目前考虑将其应用到QQ秀和SOSO街景里去。上传一张你的照片，就可以生成一张结合你真实五官的QQ秀，用户不再需要花费功夫挑选各种样式的眉毛、鼻子。而在街景里，则使用我们的人脸识别技术模糊采集到的人脸，以保护用户隐私。”
“腾讯研究院要组建一流的人才团队、打造一流的互联网技术研究平台、创造一流的创新环境、实现一流的用户价值。”按照马化腾期望标准，腾讯在研究院不惜砸下重金组建了强大的技术队伍，目前已成长为近300人的核心团队，其中博士占比近20%，硕士占比近80%。
研究院掌舵人由公司副总裁郑全战博士担纲，这位拥有美国微软总部八年工作经历的“技术狂人”，曾亲自参与Windows98、2000、XP、Windows Vista的研发过程。是最早在中国介绍Windows NT技术的人之一。其翻译的《未公开的Windows核心技术》(1993年)、《Windows 95程序设计》(1996年)等书被最早一批Windows编程者视为经典。
郑全战表示，除现有体制外，研究院还将加强行业技术的内部和外部交流，致力打造成为行业的技术交流平台。在内部交流上，腾讯将保证基础技术人员、应用技术人员以及产品技术人员的畅顺沟通，让基础技术研究真正变成造福用户的终端应用；在外部交流上，研究院将建立企业研究机构和国家研究机构的定期交流机制，共同提升中国互联网业界整体研发与应用水平。“联合实验室”就是腾讯研究院外部交流创新平台之一。
联合实验室是腾讯研究院与高校及科研机构进行科研合作及人才培养的平台。到目前为止，腾讯研究院已与清华大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、中科院计算所、四川大学等国内高校及科研院所建立了联合实验室或联合研究所。同时腾讯也与香港地区和新加坡知名高校或科研机构交流探讨共建合作平台。“通过与高校及科研机构的合作，不仅解决了腾讯研究院的"人才困局"，同时也大大提升了尖端技术孵化效率。”据郑全战介绍，腾讯研究院目前已与国内高校及科研机构开展了数十项科研合作项目，并承担核高基、科技部863计划等多项重大互联网研究课题。
腾讯研究院与北京大学、清华大学等全国14所高校设立了创新俱乐部，并通过“腾讯校园之星”互联网开发大赛、优才培养计划、学生创新夏令营、高校开发者社区、高校体验之旅等多样沟通渠道搭建，为下一代互联网人才培养提供了平台。通过与“以互联网产品创新为核心活动”的高校学生社团联合成立创新俱乐部，通过提供一系列社会实践机会，和谐提升学生的技术能力和综合素质，同时帮助他们与未来的职业发展相接轨，为中国互联网未来发展培养人才。同时，对优秀的创意和实践项目给予指导及“孵化”。对于基础技术如何快速应用到产品上，郑全战表示，在推进“存储技术、数据挖掘、多媒体、中文处理、分布式网络、无线”六大核心基础技术研发的同时，腾讯已建立了一套基础技术的快速应用通道,成立了相应的技术研究室和产品孵化中心。
腾讯公司联席CTO熊明华表示，腾讯研究院的成立将从体制上进一步缩短最新技术普及到用户的时间，使终端用户快速享受到技术创新带来的更优质的体验。“一旦时机成熟，这些创新产品应用将从研究院剥离，单独以事业部的形式进入商业运营。这种体系大大缩减了创新产品的孵化周期，将让广大中国网民第一时间获得先进技术带来的卓越服务，实现创新技术的快速落地。”
