Die Erhebung ist repräsentativ für die Industrie (Bergbau, verarbeitendes Gewerbe, Energie- und Wasserversorgung) sowie für eine Reihe von Dienstleistungssektoren (Großhandel, Verkehr, Post, Telekommunikation, Finanzdienstleistungen, EDV/Software, technische Dienstleistungen, Unternehmensberatung/Werbung, sonstiger Unternehmensdienste, Mediendienste, Entsorgung). Bis einschließlich der Erhebung 2003 wurden zudem die Sektoren Baugewerbe, Einzelhandel, Wohnungswesen und Vermietung erfasst. Befragt werden rechtlich selbstständige Unternehmen mit Sitz in Deutschland, die 5 oder mehr Beschäftigte haben). Pro Jahr beteiligen sich etwa 6.000 Unternehmen an der schriftlichen Umfrage. Zusätzlich werden jedes Jahr etwa 4.500 Unternehmen telefonisch zu einigen Kenngrössen des Innovationsverhaltens befragt ("Non-Response-Befragung"). Aus den Angaben der Unternehmen werden Werte zur Innovationstätigkeit für einzelne Branchen, Größenklassen und für West- und Ostdeutschland hochgerechnet. Mit der Erhebung 2009 wurde der Stichproben- und Berichtsrahmen auf die neue Wirtschaftszweigsystematik (NACE rev. 2.0) umgestellt.
Die Innovationserhebung wird abwechselnd als "Langerhebung" (in ungeraden Jahren - mit zusätzlichen Fragen zu innovationsrelevanten Rahmenbedingungen wie z.B. Innovationshemmnissen) und als "Kurzerhebung" (in geraden Jahren - nur Fragen zu den Kernindikatoren des Innovationsverhaltens) durchgeführt.