Украина располагает значительным научным потенциалом во многих отраслях. Главный государственный  научный центр — Национальная академия наук (НАН) Украины (с 1919), которая осуществляет руководство и организацию исследований по ведущим направлениям науки. В системе академии 170 научных учреждений (из них 5 международных), экспериментально-производственная база, 6 научных центров. Среди творческих приобретений украинских учёных — значительные достижения в технике, молекулярной биологии, физике, физической химии, в информатике, материаловедении, физиологии и медицине, других отраслях знаний. Стоит упомянуть следующие научные достижения и открытия: расщепление атомов лития и открытие изотопа гелия, создание теории сверхтвёрдой сварки под слоем флюса и её внедрение в хозяйственную практику, создание порошковой металлургии, получение тяжёлой воды, создание первого в мире лазерного накопителя информации на оптических цилиндрах с использованием явлений оптической иммерсии. Мировое признание получили результаты исследований по определению условий формирования алмазоподобного углерода, гексагонального графита и других смесей методом высокоскоростного электронно-лучевого выпаривания и конденсата графита в вакууме.

Большой вклад украинские учёные внесли в освоение космоса и создание ракетной техники. Среди важнейших результатов в этой области — создание серии сложных универсальных орбитальных станций, ракет-носителей «Зенит», «Циклон», новых ракетных двигателей, уникальных систем управления для ракетоносителей и космических аппаратов, бортовых систем охлаждения в авиации и космонавтике, уникального инструмента для монтажных и ремонтных работ в открытом космосе.

Важное достижение учёных НАН Украины — создание больших прозрачных монокристаллов синтетических алмазов, оптическими возможностями которых можно управлять. Разнообразные инструменты из синтетических алмазов и сверхтвёрдых материалов, изготовленные по собственным технологиям, Украина экспортирует во многие страны мира. НАН Украины поддерживает международные связи с научными центрами, академиями и обществами различных государств; участвует в международных проектах.

Большая научная работа ведётся в отраслевых НИИ, в вузах, особенно в университетах, в Академии строительства и архитектуры, в Академии сельскохозяйственных наук. Крупные научные и университетские центры: Киев, Харьков, Одесса, Львов, Днепропетровск, Черновцы. В столице Украины работают Национальный университет, Киево-Могилянская академия, Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко. В университете Т. Шевченко на 16 факультетах обучаются ок. 20 тыс. студентов, работают почти 2 тыс. преподавателей.

На Украине функционируют 21,6 тыс. дневных общеобразовательных школ, из них: 366 гимназий и 331 лицей. Средних специальных учебных заведений — 667 (их число сократилось в 1990-е гг.), высших учебных заведений — 330 (рост числа примерно вдвое за 1991— 2002). В общеобразовательных школах обучаются 6,2 млн учащихся, в гимназиях — 214,9 тыс., в лицеях — 122,6 тыс. (наблюдается рост популярности двух последних типов общеобразовательных учреждений и трёхкратное увеличение числа обучающихся в них за 1991—2002). В средних специальных учебных заведениях число учащихся снижается: с 739 до 583 тыс. чел. (1991—2002), а в вузах растёт, увеличившись вдвое за тот же период — с 876 тыс. чел. в 1991 до 1687 тыс. чел. в 2002.

В годы реформ наблюдается отток учёных из страны из-за недофинансирования науки: в 2000 оно в реальном выражении составило лишь 16,1% к уровню 1990. Количество научных работников, занятых основной деятельностью, уменьшилось с 494,2 тыс. чел. в 1990 до 191,3 тыс. чел. в 2000. В структуре занятых научной и научно-технической деятельностью за тот же период сократилась доля вспомогательного персонала — в 3 раза и кандидатов наук — в 1,6 раза; доля докторов наук выросла в 1,3 раза. Научный персонал стареет: средний возраст кандидатов наук достиг 51 года (в 1991 — 47 лет), докторов наук — 59 лет (в 1991 — 55 лет). Всего в научных организациях Украины трудились 191,3 тыс. чел., из них учёную степень доктора наук имеют 4,17 тыс. чел., кандидата наук — 18,1 тыс. чел. Примерно 105 тыс. работников сферы «наука и научное обслуживание» трудятся в условиях вынужденной неполной занятости.С

Сфера НИОКР в целом переживает кризис. Финансирование научных и научно-технических работ сократилось с 3% ВВП в 1990 до 1,13% в 2000.