Japán a világ vezető nemzete a tudomány, a technológia, a gépészet és az orvostudomány terén. Az országban nagyjából 700 000 kutató él. Japán a világ államai közül költségvetéséből a harmadik legtöbbet költi tudományok és a technológia fejlesztésére.

Az ország a legtöbb technikai fejlesztést az elektronika, a gépészet, az ipari robotok, az optika, a vegyi anyagok, a félvezetők és a fémek terén végezte el. Japán a robotika vezető állama egyben, amely a világ ipari robotjainak több mint a felét, 742 500-ból 402 200-t használ. Ez az ország gyártott le olyan világhírű prototípusokat, mint a QRIO, az ASIMO, I-Cybie és az Aibo. Japán az otthona hat olyan autógyártó társaságnak, amely a világ 15 legnagyobbja közé tartozik, és 7 olyan félvezető eladó cégnek, amely a Föld 20 legnagyobbja közé tartozik.

Japánnak jelentős tervei vannak az űrkutatásban, mint például egy holdbázis létesítése 2030 körül. A Japán Űrügynökség, a JAXA, a bolygók és a világűr kutatásán, repülőgépek, rakéták és műholdak kifejlesztésén dolgozik. A vállalat már kifejlesztette a Japanese Experiment Module-t, a JEM-et, amelyet a Nemzetközi Űrállomás, az ISS részének szánnak, és amelynek első repülése 2008-ban volt.