T&K:n pitkän aikavälin tavoitteena on tehdä mahdolliseksi Fortumin kestävän kehityksen mukainen, hiilidioksidipäästötön tulevaisuus. Jokaista uutta kehitystoimenpidettä arvioidaan hiilidioksidipäästöttömyyden ja resurssitehokkuuden kriteereillä. T&K-toiminnan painopistealueet ovat nykyisen liiketoiminnan jatkuva parantaminen, kasvumahdollisuuksien luominen ja osallistuminen päästöttömän energiajärjestelmän kehittämiseen pitkällä aikavälillä.
Fortumin keskeiset tutkimus- ja kehitystyön teemat kattavat nykyisen energiajärjestelmän edistyksellisimmät teknologiat sekä tulevaisuuden aurinkotalouden edellyttämät teknologiat ja järjestelmäratkaisut. Vuonna 2011 tutkimus- ja kehitystyö keskittyi voimakkaasti erilaisten aurinkoteknologioiden mahdollisuuksien ymmärtämiseen. Fortum teki myös yhteistyötä eri kumppaneiden kanssa suurissa ohjelmissa älykkäiden sähköverkkoteknologioiden, kestävien kaupunkiratkaisujen ja uusien CHP-ratkaisujen kehittämiseksi. Ydinvoiman tutkimus ja kehitys on edelleen suurin ja arvokkain osa Fortumin tutkimus- ja tuotekehitystoimintaa. Lisäksi pyrolyysiin ja biomassan kuivatislaukseen sekä CHP-laitoksen ja bioetanolituotannon integrointimahdollisuuksiin liittyvä tutkimustyö jatkui aktiivisesti.