美国人工智能(AI)技术在2020年飞速发展。面对汹涌的新冠肺炎疫情，AI显示出其强大能力，被广泛用于新冠疫苗和疗法的研发之中。中美合作开发的实验性AI工具，可准确预测哪些新冠肺炎患者病情会发展成严重呼吸系统疾病；而美国科学家开发的机器学习方法，通过筛选约2亿种化学物质，发现了数百种新冠肺炎候选药物。英特尔神经形态计算实验室研发的一种基于哺乳动物嗅觉系统的神经算法，会赋予AI设备学习并鉴别气味的本领。罗格斯大学开发出新型AI模型，可通过图像估算物体表面触觉特性；麻省理工学院研制的深度学习AI，鉴定出一种全新的抗生素；斯坦福大学开发的机器学习方法能鉴别出早期肺癌患者。
在5G通信及下一代通信技术研发方面，美国继续寻求全球领先地位。在5G问题上，一方面对中国华为围堵打压，另一方面强化自身5G的建设。美国本土5G产业得益于政府推动，几大主流电信运营商在5G部署方面取得了很大进展。在更新一代通信技术研发方面，太赫兹通信和传感融合研究中心等机构正抓紧进行6G通信相关研究。SpaceX公司的卫星互联网——“星链”项目稳步推进，入轨卫星总数在2020年11月达到895颗；美能源部提出建立全国性量子互联网战略蓝图，希望10年内创建一个全国性的量子互联网。
先进计算机方面，美国虽然丢失了全球超算500强榜首“宝座”，但其在计算机技术领域的世界领先地位依然稳固。随着2020年3月能源部“酋长岩”超算项目合同的敲定，美国几个E级超算计划都将在未来几年内结出硕果。而在量子计算领域，美国也依然把持霸主地位，雄心勃勃的IBM公司9月发布了量子计算路线图，称将于2023年研发出拥有1000个量子比特的机器。政府则加大了对该领域的投入，确认未来5年将投资6.25亿美元支持全国5个量子信息科学研究中心的建设。
在人工智能和计算机领域，Neuralink脑机接口芯片的发布是2020年的一个重大事件，技术狂人埃隆·马斯克再次轰动世界，而对相关伦理问题和技术效果的质疑声至今不断，脑机接口技术未来走向如何尚有待观察。
