根据信息服务商智慧芽统计，截至2021年11月，NVIDIA及其关联公司共有9700余件专利申请。2013年以前，NVIDIA的专利布局主要集中于存储器、处理器、计算机程序、图形处理单元、集成电路等相关技术领域。2014年至今的几年间，NVIDIA在神经网络领域专利申请量大幅提升，成为近些年最重要的技术研发方向之一。专利方面，除自身技术研发外，NVIDIA也通过收购其他企业以补足技术。例如在2021年6月收购高精地图初创企业Deepmap，从而获取了Deepmap在“高精地图测绘”领域的专利权 。
根据NVIDIA官方网站公示，NVIDIA的技术研究主要围绕AI和机器学习、3D深度学习、计算机视觉、机器人开发等领域展开，对外发布出版文献达2163篇。2023年发布的AI模型“Neuralangelo”，由于其可利用神经网络进行3D重建，将2D视频片段转换为详细的3D结构，为建筑物、雕塑以及其他真实物体生成逼真的虚拟复本，被《时代》杂志选入“2023年200个最佳发明”榜单 。
