对外直接投资(ODI)的技术创新效应是目前国际经济学一个较新的研究领域，对于我国实施“走出去”战略，构建开放型经济新体制具有重要的理论与现实意义。本文基于技术创新投入产出的视角，从理论和实证两个方面探讨对外直接投资对我国技术创新能力的影响。本文首先介绍了对外直接投资相关理论，在梳理国内外文献的基础上，从市场规模效应、竞争效应和研发成本分摊三个方面论述ODI影响我国技术创新投入的作用机理；从海外研发反馈、并购适用技术和人才流动效应三个角度分析ODI影响我国技术创新产出的作用机理，为本文的研究奠定理论基础。其次，本文从对外直接投资规模、投资主体、投资行业和投资区域四个角度研究我国对外直接投资的发展现状；从R&D经费支出和专利授权量的总体概况、结构和区域分布三个方面分析我国技术创新投入与产出的发展历程。研究发现，对外直接投资具有明显的区域集中性，从投资的国家来看，主要集中在发展中国家；从地方投资来看，主要分布在高创新能力地区；我国技术创新能力分布不均衡，R&D投入和专利授权量在我国均呈阶梯状分布。然后，本文在借鉴CH模型和LP模型的基础上，构建ODI逆向技术溢出模型，并用2003-2012年省级面板数据检验ODI对我国技术创新能力的影响。结果表明：ODI对高、中、低创新能力地区的技术创新能力存在明显的提升作用，且影响程度逐渐减小；外商直接投资对我国技术创新能力的影响存在明显的差异，具体表现为对高、低创新能力地区有不明显的促进作用，对中创新能力地区有不明显的抑制作用，对全国有明显的阻碍作用；研发经费支出对我国创新能力有显著地提升作用，且远远大于外商直接投资和对外直接投资对技术创新的影响；人力资本对我国创新能力有显著地提升作用。最后，根据实证结果，并结合当前我国对外直接投资和技术创新能力的现状，从提高ODI逆向技术溢出、提高母国对外来技术的吸收和母国自主创新能力三个方面，就如何实现ODI的技术创新效应最大化问题提出相关的政策建议。