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按照物联网的层次体系结构，每一层都有自己的关键技术。感知层的关键技术是感知和自动识别技术。传输层的关键技术是无线传输网络技术和互联网技术。处理层的关键技术是数据库技术和云计算技术。应用层的关键技术是行业专用技术与物联网技术的集成。
还有一些技术是针对整个物联网各层次共性的，例如，如何建立一个准确的易于实现的物联网体系结构模型？如何建立一个可信、可靠和安全的物联网？如何保证物联网的服务质量？如何管理和运营整个物联网？
欧洲物联网项目总体协调组2009年发布了“物联网战略研究路线图”报告，2010年发布了“物联网实现的展望和挑战”报告，在这两份报告中，将物联网的支撑技术分为以下几种：识别技术、物联网体系结构技术、通信技术、网络技术、网络发现、软件和算法、硬件、数据和信号处理技术、发现和搜索引擎技术、网络管理技术、功率和能量存储技术、安全和隐私技术、标准化。
识别就是对有关事务进行归类和定性。在物联网中对人和物的识别都是自动进行的，这也是物联网与其他通信网络的最大区别。典型的自动识别技术有RFID、NFC、光学识别和生物特征识别等。
物联网体系结构技术决定了物联网的总体特征，一个良好的体系结构应该能够准确地反映物联网行业的现实和进化，明确地指导物联网行业的分工与合作。与其他通信网络一样，物联网也采用分层体系结构思想对物联网的功能进行划分，只是目前划分层次和名称还没有一个统一的观点。也有人按功能域的思想提出了物联网域模型的体系结构。
通信技术尤其是无线通信技术是物联网的基础，其重点关注的是频谱资源的有效利用、能耗的降低和数据传输速率的提高。
网络技术提供了物联网组网和数据传输功能，把传统的通信网络从局域网、城域网和广域网延伸到个域网、体域网和片上网络，重点关注的是短距离无线通信网络的组网技术和长途网络的数据承载技术，尤其是无线传感器网络和互联网接入技术。
网络发现技术为物联网的自动部署和各种网络的互连提供支撑。物联网是一种动态网络，结点是动态加入和离开的，诸如无线传感器网络常常会采用自组织网络技术进行组网，物联网需要自主的网络发现机制、实时连接配置和映射功能等。
物联网软件包括操作系统、数据库管理、网络协议栈、中间件和应用软件等。软件的核心是算法，算法是对问题的解决策略给出的准确描述。物联网的各种技术存在各自特定的算法来有效地解决问题，如数据融合算法、数据挖掘算法、路由算法和定位算法等。
物联网硬件除了通信网常见的设备外，还纳入了众多的感知层设备，其中的智能设备属于典型的嵌入式设备。嵌入式技术已经成为国内IT产业发展的核心方向，是物联网智能特点的实际体现。
数据和信号处理技术分别位于物联网的处理层和感知层。数据处理技术是物联网的中间件，使用云计算、普适计算等方法为各种应用提供公共的数据处理功能。物联网直接面对的信号处理技术一般为前端信号处理，如微弱电信号处理技术、声呐信号处理技术等，更为广泛的也包括后端的数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）技术，如语音信号处理技术、图像信号处理技术及数字信号处理器芯片等，这也是物联网各种应用系统的基础技术。
发现和搜索引擎技术保证了物联网中自动生成的海量信息可以被自动、可靠和准确地发现与查找出来。物联网中的发现技术除了网络发现外，还包括设备发现、服务发现、语义发现、数据挖掘和定位技术等。搜索引擎除了能够搜索文本信息外，还能够搜索音频、视频和动画等多媒体信息与物品信息。
物联网的网络管理技术除了通常通信网络的性能管理、配置管理、故障管理、计费管理和安全管理这5大管理功能外，还需要重点考虑网络的生存管理、自组织管理和业务管理。
物联网终端设备运行和信号传输都需要功率控制，利用各种绿色IT技术和绿色通信技术，把物联网建设成环保型通信网络。能量存储技术不仅体现在智能电网的电力调配上，也体现在传感器结点和无源器件的运行中。
安全和隐私技术在物联网中比其他通信网络更为重要。物联网目前基本上还是一种行业专网，连接的设备种类繁多，而且利用开放的互联网进行数据传输，因此物联网各个层次都需要安全技术来保障网络的信息安全和设备安全。
物联网的标准化影响着整个物联网发展的形式、内容与规模。物联网标准体系可分为感知层技术标准体系、传输层技术标准体系、处理层技术标准体系、应用层技术标准体系和公共类技术标准体系5类。
下面把物联网技术分为自动识别技术、传感技术、网络技术和数据处理技术几类，简单介绍一下物联网的关键技术。
最典型的自动识别技术就是超市的购物结账系统。收银台通过扫描商品上的条码，就能自动得知商品的种类、价格等信息。自动识别技术可以分为两类：一种是被识别物体不参与识别的通信过程，物体的标签信息或特征信息被动地被阅读器读取；另一种是物体参与识别过程，通过电子标签与阅读器之间的通信，电子标签把物体信息传送给阅读器。
除了指纹识别、语音识别等基于特征提取的自动识别技术外，其他自动识别技术通常都依赖贴在物体上的标签来给出物体信息，如条码、二维码和电子标签等。在物联网中，一是物品较多，二是物品常处于移动状态，因此使用无线射频方式的非接触自动识别技术的RFID和NFC受到重视，被看作是物联网的核心技术之一。
RFID技术的兴起直接导致了物联网的产生，是物联网概念的起源。RFID系统通常由电子标签和阅读器组成。电子标签由天线和电子芯片组成，芯片中保存有约定格式的编码数据，用以唯一标识标签所附着的物体。标签根据是否有电源，分为有源标签、半有源标签和无源标签3种。阅读器是读取电子标签数据和写入数据到电子标签的收发器，阅读器通过无线射频通信读取标签中的物体信息，再通过接口线路把物体信息传送给计算机或网络。
与传统的识别方式相比，RFID技术操作方便快捷，无须直接接触、无须光学可视、无须人工干预即可完成信息输入和处理，广泛应用于物流、军事、医疗、防伪、身份识别、仓储、医疗、交通、航空和安防等领域。
RFID已经历了四代。第一代RFID只具有最基本的功能。第二代RFID具有抗碰撞、可重写、外天线和识别功能。第三代为传感RFID，具有半无源、传感、监控、数据处理、通信和功率管理功能。第四代为主动RFID，具有有源设备、监控、传感器、数据处理、通信、功率管理和本地化功能。下一代将为交互RFID，具有智能设备、监控、传感器、数据处理、网络通信、功率管理、本地化、定位，以及与用户的交互功能，此时，RFID与传感器的界限已很难区分。
自动识别技术的发展应该能够支持现有的和未来的识别方案，能够与万维网（World Wide Web，WWW，也简称为Web，即互联网提供的网页浏览服务）所用的诸如统一资源识别符（Uniform Resource Identifier，URI）等结构所互通，未来需要研究全球识别方案、识别管理、识别编码/加密、匿名、使用识别和寻址方案的认证和储存管理、认证和寻址方案、全球查号业务和发现业务。
物联网是通过遍布在各处的传感器结点和传感网来感知世界的。烟雾警报器、自动门和电子秤等都是不同传感器的具体应用。与自动识别设备相比，传感器产业相对滞后，落后于二维码、RFID标签和摄像头等数据采集设备。
在物联网中，由于传感器数量较多或者部署位置比较灵活等原因，常常使用无线传输网络技术组成无线传感器网络，如ZigBee网络、Xmesh无线网状网络、低功耗Wi-Fi网络或蓝牙等。
WSN是一种自组织网络，是集分布式数据采集、传输和处理技术于一体的网络系统，由结点、网关和软件组成。
WSN网络结点由传感器模块、处理器模块、存储器模块、通信模块和电源模块组成，是一种典型的嵌入式系统。
网关是一个特殊的结点，用于把WSN连接到其他传输网络，如有线的以太网、无线的Wi-Fi和3G等。
每个结点都需要运行自己的软件，以便协同完成特定的任务。WSN会对感知到的数据进行初步的融合、分析和处理等。
传感网在向多功能、智能化方向发展，出现了无线多媒体传感器网络（Wireless Multimedia Sensor Networks，WMSN）、语义传感器网络等技术和概念。
无线多媒体传感网就是在无线传感网中引入低功耗视频和音频传感器，使之具有音频、视频及图像等多媒体信息的感知功能。WMSN被广泛应用于图像注册、分布式视频监控、环境监控及目标跟踪等项目中。
语义传感器网络或语义传感器Web是在传感器网络中引入语义Web技术。越来越多的传感设备具有访问Web服务的能力，语义传感器网络就是利用语义Web技术，对传感数据进行分析和推理，从而获取对事件的认知能力和对复杂环境的完全感知能力。
未来物联网会铺设大量的传感器，而传感器的准确性、稳定性和供电问题成了物联网发展的瓶颈，影响了物联网的大规模普及。例如，一些ZigBee传感器网络结点，若不加以功率控制，2～4天就能耗尽两节五号电池（每节800mAh），而ZigBee网络是以低功耗著称而广泛用于传感网建设的一种技术。
感知层的数据通过传输层的承载网络送到处理层进行处理。物联网把所有传输物联网数据的通信网络都看作是承载网络。实际上，互联网也是把所有的通信网络看作是自己的承载网络，并把采用IP技术的非主干网络看作是接入网络。从这一点看，互联网和物联网在各种网络的层次划分中属于同一层次，是彼此的延伸，殊途同归。尽管物联网的最终的目的是利用互联网构建一个全球性的网络，但目前通信网络的种类繁多，性能不一，因此不同类型的物联网，需要采用合适的接入技术和通信网络。通信网络的融合发展也使彼此的界限和层次关系不再泾渭分明，其发展趋势是利用IP技术把各种异构网络无缝地连接起来。
由于物联网终端结点规模大、移动性强的特点，物联网对无线传输网络技术比较关注。IEEE制定的一些无线传输网络技术标准有以下几个：Wi-Fi（IEEE 802.11）、WiMax（IEEE 802.16）、蓝牙（IEEE 802.15.1）、UWB（IEEE 802.15.3a）、ZigBee（IEEE 802.15.4）和MBWA（IEEE 802.20）。
除了这些无线技术外，物联网中的结点也使用移动通信网、数字集群系统等进行互联。如果不把这些网络接入到互联网中，仅仅是一个个孤立的系统，那么也就不会出现物联网这个概念了。
互联网把所有的无线传输网络都看作是局部网络或者是连接到互联网的一种无线接入技术，只是在物联网时代连接的不仅有计算机，还有无线传感网、RFID结点等。物联网的情况则复杂得多，有些无线传输网络可以用作无线传感网，如ZigBee、UWB等，有些无线网络则可以用作物联网的组网技术、承载技术或者是互联网的接入技术，如Wi-Fi、GPRS、3G和4G等。
IP技术是目前把众多异构网络连接在一起的唯一切实可行的方法。以IP整合物联网和互联网，可以对众多的通信网络有一个较为清晰的划分。已有的公众通信网基础设施可以作为物联网和互联网的基础网络，是物联网和互联网数据传输的承载网络。物联网可以通过各种接入技术连接到互联网上。
但IP技术正处于更新换代之际，IPv4地址已经分配完毕，IPv6网络仅仅部署在某些少数地方，这给物联网的统一规划和全面普及带来了问题。另外，物联网的大量数据要求实时传输，这对基于IP技术的互联网也是一个考验。
物联网的智能体现在对数据处理的程度上。物联网数据处理的具体技术包括搜索引擎、数据库和数据挖掘等，计算模式包括主机计算、网格计算、云计算和普适计算等。物联网目前最为关注的是云计算和普适计算。
搜索引擎是指根据一定的策略、运用特定的计算机程序从互联网上搜集信息，在对信息进行组织和处理后，为用户提供检索服务，将用户检索的相关信息展示给用户的系统。物联网的搜索将不再只是基于文字关键词的文档搜索，搜索引擎将走向多元化和智能化，从传统的文字搜索，逐渐向图片、音频、视频和实时等领域扩展。
数据库是存储在一起的相关数据的集合，是一个计算机软件系统，通过对数据进行增、删、改或检索操作，实现数据的共享、管理和控制功能。物联网的数据是海量的，很多是实时的，这就要求物联网能够提供分布式数据库系统、实时数据库系统及分布式实时数据库系统等。
数据挖掘就是从数据库海量的数据中提取出有用的信息和知识。数据挖掘是知识发现的重要技术，它并不是用规范的数据库查询语言（如SQL）进行查询，而是对查询的内容进行模式的总结和内在规律的搜索，从中发现隐藏的关系和模式，进而预测未来可能发生的行为。
云计算是一种基于互联网的计算模式，也是一种服务提供模式和技术。云计算使得整个互联网的运行方式就像电网一样，互联网中的软硬件资源就像电流一样，用户可以按需使用，按需付费，而不必关心它们的位置和它们是如何配置的。云计算通过虚拟化技术将物理资源转换成可伸缩的虚拟共享资源，按需分配给用户使用。
云计算是物联网的关键技术之一。企业在建设物联网时，可以不必建设自己的IT基础设施，数据处理所需的服务器、存储设备等可以向IT服务提供商租用。在云计算模式下，IT服务商提供的不是真实的设备，而是计算能力和存储能力，这样，企业就不用建设和维护自己的服务器机房。而这些只不过是云计算的一个方面。
普适计算（Pervasive Computing或者Ubiquitous Computing）就是把计算能力嵌入到各种物体中，构成一个无时不在、无处不在而又不可见的计算环境，从而实现信息空间与物理空间的透明融合。普适计算就是让每件物体都携带有计算和通信功能，人们在生活、工作的现场就可以随时获得服务，而不必像现在那样需要人们对计算机进行操作。计算机无处不在，但却从人们的意识中消失了。物联网的发展使普适计算有了实现的条件和环境，普适计算又扩展了物联网的应用范围。