知识创新系统具有追求新发现，探索新规律以及积累新知识，实现创造知识附加值、谋取竞争优势的功能。它是国家创新体系的关键所在。知识创新系统具有多个侧面，其不仅包括新产品的研究开发与新工艺的创造应用，并包括管理模式、组织机制调整等诸多方面。其本身由多个子系统构成，每个子系统嵌套多个次级要素，形成了一个复杂的、开放的系统。该知识创新系统的主要功能是知识的生产（进行基础性科学研究和应用性基础研究，启发新技术的产生）、扩散和传播，其作用就是把人类对自然界进行基础研究和应用基础研究时所获得的新现象、新规律、新原理扩散与传播到需要它的技术创新体系中去，从而启发并产生新产品、新工艺、新产业领域。

知识创新过程具有随意性强、风险性大、经济效益性差、学术环境要求高等特点，决定了知识创新系统的执行主体是大学和研究院所，包括国家研究机构及企业研究所的一部分。大学是知识创新系统的主体，而一流大学更是以其雄厚的科研力量、充足的经费、科学的管理手段以及较高的投资效益成为知识创新系统的核心。