고위험 혁신 연구는 과학, 공학 분야의 새로운 패러다임 창출을 위해 수행된다. 새롭고 참신한 주제, 기술적 위험성 및 실패 가능성,  의미있는 연구결과 및 투자에 대한 보상 등이 고위험 혁신 연구로 불릴 요건이다.
고위험 혁신연구란 과학과 공학 분야에 새로운 개념적 이해를 제공하거나 새로운 기법들을 제공하는 연구로 과학과 공학 분야의 새로운 패러다임을 창출하려는 기대속에서 수행되는 연구이다. 고위험 혁신연구로 불리기 위해서는 다음과 같은 요건을 충족해야 한다. 첫째, 새롭고 참신하며 기존에 연구되지 않은 주제일 것(Innovation), 둘째, 기술적 위험성의 존재 또는 실패할 가능성이 높을 것(Risk), 셋째 연구결과가 경제와 사회 그리고 지식적 측면에서 상당한 의미가 있어야 하며 투자에 대한 보상이 되어야 할 것이다(Reward). 이러한 고위험 혁신연구에 대한 강조는 2004년 NSB(National Science Board)의 연구에서 비롯되어 2007년 NSF가 고위험 혁신연구를 효과적으로 지원할 수 있는 권고가 제정 되면서 시작되었다.