美国一研究小组将纳米级黏土颗粒掺入聚羟基丁酯塑料（PHB），发明一种由细菌制成、可生物降解的“纳米杂交”聚羟基丁酯塑料，其分解速度远远快于现在的任何塑料，被视为石化塑料的绿色替代品。
生物医药方面：
在干细胞研究、艾滋病病毒及其他病毒、细菌研究等领域取得多项成果，在癌症研究、基因组移植和疾病治疗方法等多方面有新进展。
人类祖先与黑猩猩祖先分道扬镳后，随后的进化过程如何影响两者基因变化？美国密歇根大学为解开这个谜团，比较了人类和黑猩猩的1.4万个基因，并特别选择具有正选择特征的基因开展研究，结果发现，人类只有154个基因具有正选择迹象，黑猩猩则有233个，推翻了过去一直认为人类一定比其他物种经历了更多正选择，因而应该是进化程度最高物种的观点。
美国国立卫生研究院和弗吉尼亚大学研究人员拍到H3N2型流感病毒的新照片，这是迄今最为精细的流感病毒照片。
美国南加州大学证实了癌症起源于小部分干细胞的理论。在胚胎干细胞中被可逆抑制的基因，有部分会呈现与癌症相关的DNA甲基化问题，其基因表达将被永久关闭，这些“沉默”的基因会阻止胚胎干细胞分化，因此成为癌症的“种子”。
美国GeoVax公司2007年2月6日宣布，该公司进行的两项艾滋病疫苗Ⅰ期试验均获成功。所用艾滋病疫苗专为HIV－1病毒感染者设计，包含HIV－1／AIDS病毒的3个主要基因，通过产生非感染性且类同于HIV的微小物质来模仿真实病毒感染，从而引起人体免疫反应。
美国马里兰州克雷格·文特尔研究所通过“基因组移植”，成功地使一种细菌变成另外一种细菌，而且新植入的基因组开始取代原基因组运作。这一成果被2007年7月的《科学》杂志称为生物工程领域一项“里程碑式”进展。
美国布法罗大学工程和应用科学学院2007年7月称，由成人骨髓干细胞完成的组织工程血管，有望成为冠状动脉搭桥手术或其他血管移植手术的血管来源。它还可产生胶原质和弹性蛋白，为连接组织提供强度和弹性，这对人造血管的正常工作尤其重要。
美国伯纳姆医学研究所2007年8月发布的研究结果显示，艾滋病病毒除了破坏人体免疫系统外，还会影响人脑细胞生成。这是首次发现艾滋病病毒对大脑干细胞的影响，将有助于深入分析艾滋病痴呆症的病因。
美国科学家克雷格·文特尔研究小组2007年10月6日宣布，合成出人类历史上首个人造染色体，并有可能创造出首个永久性生命形式。这种新型染色体是一种经过简化拼接的生殖支原体DNA序列，有381个基因控制，包含58万个碱基对。
天文学研究方面：
获得了多项重大天文观测成就：观测到有史以来最强、最明亮的超新星爆发、首次观测到上千个超大质量黑洞、观测到4个巨大星系在太空中连环相撞、发现目前已知最热行星、最遥远星系、迄今最大行星和迄今质量最大的一个小型黑洞、第一次在太阳系外行星的大气中探测到水。此外还启动了凤凰计划，发射了黎明号探测器，启用了世界最大射电天文望远镜。
开发出新的被称为“微型百叶窗”的显微技术，可过滤掉靠近太空望远镜的物体所发出的光，让较遥远的星体发出的光“照射进来”。借助“百叶窗”，望远镜可更好地聚焦那些遥远的、宇宙形成早期诞生的星体所发出的微弱光线。这一新技术在天文、生物技术、医疗和通信领域将有十分广泛的应用前景。
2007年4月23日，发布了“日地关联天文台”（STEREO）探测器拍摄到的首批太阳三维图像。这是人类第一次从三维视角动态观测太阳，有助于未来更好地预测太阳爆发。
2007年5月，发现一颗目前已知最热的行星。它位于距地球279光年之外的武仙星座，表面温度高达2040℃，属于温度极高、运行轨道距其母恒星非常近的一类气态巨行星——“热木星”。
2007年7月，利用“引力透镜效应”发现了人类迄今所观测到的最遥远星系，估计存在于宇宙诞生后5亿年左右，距地球132亿光年。
2007年8月，在“大力神”星系观察迄今人类发现的最大行星TrES－4，它距地球1400光年，直径比太阳系最大行星木星大70％，其组成成分主要是氢，密度小到每平方厘米仅0.2克，目前还没有任何理论模型能够解释这颗质轻体大的奇特行星存在的原因。
2007年8月4日，启动凤凰计划，自动登陆车预计于2008年5月25日到达火星，并开始对火星北极区域进行实地勘测。凤凰号的机械臂将插入火星表面进行挖掘，从而将成为首个对科学家认为的火星冰层进行检测的探测飞船。凤凰号上的机器人探测器还将研究火星上水的历史，监控极地天气，并调查火星的北部平原下有无适合微生物生存的环境。
2007年6月、8月和10月，3次成功进行航天飞机运载。8月8日升空的奋进号航天飞机载着7名宇航员飞往国际空间站，焦点人物是芭芭拉·摩根——首位教师宇航员。
2007年9月27日，成功发射黎明号探测器，它将飞赴火星和木星之间的小行星带，探测那里最大的两个天体———灶神星和谷神星。预计2011年到达灶神星附近，2015年飞抵谷神星，届时黎明号的飞行距离总共将超过50亿公里，并将成为首个飞抵矮行星进行观测的探测器。
世界最大射电天文望远镜艾伦望远镜阵列自2007年10月11日起开始运行，用来探索外太空是否有生命存在。它有350个直径达6米的碟形天线，能够扫描和捕捉超过100万个星系中由智能生物发出的无线电信号。
2007年12月，美国、日本和欧洲研究人员借助太阳观测卫星太阳－B，发现了太阳风（太阳喷出的超音速等离子流）喷口，以及可能与“日冕加热”现象有关的电离气体的磁流体波——阿尔芬波。他们推测，在太阳风射出的过程中，磁波起着重要作用，当阿尔芬波进入日冕时，其具有足够强大的能量来驱动太阳风。
观测到有史以来最强、最明亮的SN2006gy超新星爆发，比此前观测到的强烈100倍，堪称超新星爆发之王；首次在银河系中观测到1000多个超大质量黑洞，这一丰厚的黑洞观测成果提供了难得的黑洞“快照”，展示了这些宇宙中庞然大物成长过程中的关键阶段，也为理解黑洞出现的环境提供了进一步的素材；观测到4个巨大星系在太空中连环相撞，这是首次观测到多个如此巨大星系之间的碰撞与合并；在一颗类木气体行星上发现水蒸气的存在，这是人类第一次在太阳系外行星的大气中探测到水；发现迄今质量最大的一个小型黑洞，其质量是太阳的15.65倍，突破了传统理论上的小型黑洞质量上限；在波江星座发现一直径约为10亿光年的超级空洞，里面没有星体，没有星系，也没有暗物质。
美国国防部高级研究项目署与澳大利亚国防科技组织（DSTO）合作，于2007年6月15日完成了超音速超燃冲压发动机试验，安装有该发动机的飞行器速度达到10马赫，即音速的10倍，约为每小时1.1万公里。
该技术有望在国防和民用飞行器上获得多方面应用，包括低成本发射卫星和超高音速飞行器运行，也为高速和省油飞机的出现创造了可能性。
超高音速是研究超过5倍音速的速度，对国防及国际飞行和未来太空探索意义重大。