Đổi mới là một phần trong văn hóa của Xiaomi, nên họ đã đầu tư đáng kể vào Nghiên cứu và Phát triển (R&D). Xiaomi đã đầu tư gần 10 tỷ NDT cho R&D trong năm 2020, dự kiến sẽ tăng khoảng 30 - 40% trong 2021. Nhờ vậy, hãng đã liên tục đổi mới trong các lĩnh vực quan trọng, như hình ảnh, màn hình, sạc, hệ thống sản xuất thông minh…