Тіснішим стає взаємозв'язок наукового і технічного прогресу. Наприкінці XIX ст. з'являється перша наукова лабораторія в американській корпорації "Дженерал електрик". З часом такі лабораторії на гігантських монополістичних підприємствах стають типовими. Все це поступово створює матеріальні (об'єктивні) і духовні (суб'єктивні) передумови для такої революційної форми науково-технічного прогресу, якою є НТР, що розгорнулася в середині 50-х років. З розгортанням НТР промисловість, а водночас і розкриття людських сутнісних сил досягають найвищого за всю історію людського суспільства розвитку.
Термін "науково-технічна революція" вперше запровадив у науковий обіг Дж.Бернал у книзі "Світ без війни", що вийшла в колишньому СРСР. З того часу з'явилося майже 150 визначень сутності НТР у працях вітчизняних та російських науковців.
Вони найчастіше розглядають її як передання функцій людини машині, як революцію в технологічному способі виробництва, як процес інтенсивного зближення науки, техніки й виробництва, як зміни в основній продуктивній силі. У працях західних науковців НТР розглядається як явище продуктивних сил. Найлогічнішим і найлаконічнішим визначенням сутності НТР є її характеристика як революції в технологічному способі виробництва, якщо його розглядати як діалектичну єдність продуктивних сил і техніко-економічних відносин.
Визначальними суперечностями в межах технологічного способу виробництва є, по-перше, суперечність між людиною і природою, ставлення людини до природи, їх взаємодія, як уже зазначалося, є змістом системи продуктивних сил. Тому суперечність між людиною і природою є визначальною рушійною силою розвитку цієї системи. Технологія, як відомо, розкриває активне ставлення людини до природи і безпосередній процес виробництва її життя, а весь історичний процес розвитку техніки можна зобразити як заміну людської сили силами природи.
Основною суперечністю технологічного способу виробництва є також суперечність між продуктивними силами та їх речовою формою, тобто відносинами спеціалізації, кооперування, комбінування виробництва, його концентрацією тощо. Виходячи з цього, глибинну сутність НТР коротко можна визначити таким чином.
Науково- технічна революція — докорінні зміни у взаємодії людини і природи, а також у системі продуктивних сил та їх речової форми.
Оскільки система продуктивних сил складається з предметів праці, науки, робочої сили, використовуваних людьми сил природи, а в сучасних умовах все більшою мірою інформації, то НТР зумовлює істотні зміни в кожному з цих елементів. Через те, що кожний з елементів системи продуктивних сил перебуває в певних кількісно-якісних взаємозалежностях з іншими елементами, їх взаємодія (кожного з іншим окремим елементом і системою продуктивних сил загалом) також має характер суперечливої єдності.
Хоча суперечність між людиною і природою є глибинною сутністю техніко-економічної категорії "науково-технічна революція" і внаслідок цього належить до неантагоністичних суперечностей, проте за недотримання людиною законів природи вона може набувати конфліктних, антагоністичних форм розвитку. Оскільки людина є біосоціальною істотою, то в цьому випадку відбувається деформація людської особистості, її деградація, поглиблюються суперечності всього суспільного способу виробництва, в тому числі суперечності в системі відносин власності.
Глибинна сутність НТР виявляється в її основних рисах (рис. 4). У них вона розгортається в цілісну систему, охоплює головні структурні елементи технологічного способу виробництва.
Першою рисою НТР є перетворення науки на безпосередню продуктивну силу, Наука — це загальний духовний продукт суспільного розвитку, загальний інтелект, суспільне знання. Процес такого перетворення, як уже зазначалося, почався ще в період першої промислової революції, а завершився лише в епоху НТР. Його особливістю є випереджаюче зростання науки в системі "наука -техніка -виробництво". У свою чергу, закономірність розвитку науки полягає в тому, що її прогрес у певний проміжок часу залежить від маси знань, успадкованих від попередніх поколінь, а в наш час — і від засвоєння, активного осмислення наукових знань, набутих в інших країнах, від інтернаціоналізації науки.
Функцію безпосередньо продуктивної сили наука виконує насамперед традиційно, тобто через механізм реалізації наукових винаходів у машинах, робочій силі, предметах праці та інших елементах продуктивних сил, а також через перетворення науки на самостійний фактор виробництва, на відносно самостійну рушійну силу економічного прогресу. Перетворення науки на безпосередньо продуктивну силу супроводжується появою в ній функції управління виробництвом, розширення меж продуктивної праці, сукупного виробника. У ході цього процесу поглиблюється також суспільний поділ праці, розширюються масштаби товарного виробництва тощо.
Найважливішими особливостями перетворення науки на безпосередньо продуктивну силу є: 1) пріоритетність теоретичних знань порівняно з експериментальними; 2) наука в більшості галузей поступово перетворюється на початкову стадію безпосереднього матеріального виробництва; 3) "онаучування" виробництва, тобто посилення наукового характеру виробничих процесів; 4) розвиток науки стає основою переходу до інтенсивного типу економічного зростання; 5) перетворення праці ученого на продуктивну працю сукупного працівника; 6) наука безпосередньо впливає на окремі елементи продуктивних сил; 7) у системі "наука- техніка -виробництво" та в наукомістких галузях переважає розвиток науки; 8) науково-дослідні та дослідно-конструкторські розробки (НДДКР) стають важливим фактором НТП, конкурентної боротьби; 9) результати наукових досліджень стають товаром (патенти, ліцензії, "ноу-хау").
Друга важлива риса НТР — фундаментальні зміни в техніці (штучно створених засобах праці, які посідають проміжне місце у взаємодії людини і природи). В історії розвитку техніки розрізняють три основна етапи: інструменталізація (знаряддя ручної праці),
механізація (машинна праця) й автоматизація (автоматизована праця). Автоматизація стає основою виникнення й розвитку нового сучасного технологічного способу виробництва. Центральною ланкою революційного перетворення в цей період є істотна якісна зміна робочих машин і поява четвертої ланки машин -автоматично керуючого пристрою, який долає обмеженість психофізичних можливостей людини як суб'єкта, що управляє, й істотно змінює роль людини у процесі виробництва, який стає все більш незалежним від сприйняття людини і прискорюється. Отримуючи імпульс від розвитку науки, зокрема від відкриття нових властивостей матерії, розробки нової техніки, конструкційних матеріалів, джерел енергії тощо, техніка стає проміжною ланкою здійснення НТР і, у свою чергу, стимулює розвиток науки. Поява автомата як найбільш потужної проміжної ланки між людиною і предметами праці революціонізує ставлення людини до природи.