内燃机取代外燃机是第二次工业革命的又一个关键。1823年，布朗发明了实用内燃机。1876年奥托制造出一台以煤气为燃料的四冲程内燃机。1859年，美国钻出了第一口油井。1883年，戴勒姆制成了以汽油为燃料的内燃机；汽油机马力大，体积小，效率高，适用于作交通工具的动力。1886年，卡尔·本茨设计的世界第一辆由内燃机驱动的汽车行驶在慕尼黑的大街上。1893年，狄塞尔发明了柴油机，它结构简单，燃料低廉，成为重型运输工具的理想发动机。从19世纪90年代起，许多国家建立起了汽车工业。随后，以内燃机为动力的内燃机车、远洋货轮、飞机、拖拉机和军用装甲车陆续出现，并带动了相关的新兴工业部门。
通信用的电器设备在19世纪进入实用阶段。1835年，莫尔斯制成了电报机的样品，1844年在美国拍发有线电报成功。1851年，莫尔斯的电报系统已经出现在美国的铁路线上。1857-1866年，美国铺设了第一条横跨大西洋的海底电缆。1876年，贝尔在美国发明了有线电话，建立了第一个电话公司。1891年，美国发明了自动电话交换机，电话进入普及阶段。意大利人马可尼和俄国人波波夫分别于1895年、1896年成功地进行了无线电传播试验。1901年，马可尼横跨大西洋发报成功。1906年，费森登利用调幅波第一次实现空中播音。同年，德福雷斯特发明了三极管。1916年，世界上首次出现了无线电台。电信技术的发展加快了信息传递的速度，促进了世界由分散走向整体的进程。
以“电”和“油”为中心的技术革命与化工技术和钢铁技术的革命交织在一起。1840年，有机化学之父德国人李比希提出了合成化肥理论。化肥的使用对于农业的发展产生了深远的影响。在无机化学方面，1862年，索尔维发明了以氨为媒介的氨碱法；19世纪70年代，人们开始利用氧化氮为催化剂生产硫酸的新方法；1890年，德国格雷斯海姆公司发明了电解制碱法。有机化学的发展也异常迅速，18世纪80年代，人们开始从煤焦油中提炼氨、苯、人造染料等化学产品；1867年，瑞典人诺贝尔发明了炸药，1888年，他又发明了“无烟火药”，并加以改进，在军事上广泛应用。今日世界科学的最高奖--诺贝尔奖就是以这位富有冒险和献身精神的人类未知世界探索者的名字命名的。
新技术革命带动了传统工业部门的发展，其中以钢铁工业最为突出。1856年，英国人贝西默发明的“吹气精炼”操作法得到推广，从60年代起许多国家修建了贝氏转炉。1864年，法国人马丁和德国人西门子兄弟同时宣布发明了“平炉炼钢法”，这种方法不仅可以熔化生铁、熟铁，还可以熔化废钢，使之变成优质钢。1875年，英国人托马斯发明碱性转炉，冶炼技术的不断改进使钢的质量和产量明显提高。从1868年至1900年，英、美、法、德四国的钢产量由24万吨增加到2355万吨，增加了近100倍。“世界之屋”是由钢铁来支撑的，钢的产量在某种意义上成为一个国家强大和发达的标志。即使在今日所谓的知识经济时代，我们也不应忽视这个指标，因为“钢永远是硬的”，虚拟世界离开了硬的支撑是不能存在的。
在蒸汽时代，英国是世界的中心；在电气时代，美国和德国捷足先登，在经济上超过了英法两国。电力技术造就了新的技术系统，由于主导技术的转移，相关国家的经济地位也发生了改变，世界的政治格局也随之发生了变化。科学技术革命作为世界格局变迁的内在动力通过生产组织和管理方式表现在人们的日常生活世界里。第二次工业革命与第一次工业革命不同的是：技术革新与科学实验紧密结合；多国并进，规模大，涉及的部门多，发展迅速；电力系统和信息技术的出现改变了企业内部的空间组织形式，生产自动化成为可能。第二次工业革命的这些特点表现在下列的连锁反应中：欧美主要国家的产业结构由轻工业为主导转变为以重工业为主导；先进的技术革新从单一的技术革新转变为技术体系的革新，这就需要有巨额资金的支持，资本集中成为整个经济体系的内在需要；资本雄厚的企业通过技术革新增强了自身的竞争力，与此同时也把同类的中小企业从市场中挤压出去，强者越来越强，弱者越来越弱，技术革新引发的市场“马太效应”使垄断组织的出现成为必然趋势。垄断组织获得了高额的利润，积累了巨额的过剩资本。资本家为了获取更多的利润，便把过剩资本投向落后国家和海外市场。资本输出对于那些居于垄断地位的资本家和利益集团来说具有特殊的意义。巨额的资本输出伴随着激烈的竞争和巨大的风险，为了减少风险，各大垄断组织纷纷签订瓜分世界市场的国际协定，成立国际卡特尔。1884年，英、比、德成立了第一个国际垄断同盟--钢轨卡特尔。19世纪末，主要资本主义国家掀起了瓜分世界的狂潮，世界很快被瓜分完毕。这意味着资本主义开始从自由竞争阶段向垄断资本主义阶段迅速转型。20世纪初，垄断资本主义体系在全世界范围内确立起来。
