自第一次工业革命开启机器大生产时代以来，国际分工经历了工业制成品与农矿业的传统产业间分工、工业内部各产业各产品部门的产业内分工和同一产品不同价值链增值环节的产品内分工三个阶段。20世纪90年代以来，由于产品模块化程度的提升和生产过程可分性增强，以及信息技术、交通技术等“空间压缩”技术带来的交易效率提高和交易成本下降，基于价值链不同工序、环节的产品内分工获得极大发展，全球价值链分工成为一种居于主导地位的国际分工形式。
在全球价值链治理中，发达国家的跨国公司凭借资金、管理、技术、品牌等方面的优势在全球范围组织调配资源，处于价值链的控制地位和高附加值环节，在全球价值链中扮演着主导者角色。在全球价值链分工格局下，发达国家将大量本国不具备竞争优势的环节（多为劳动密集型产品的制造环节）离岸外包给发展中国家，而发达国家则主要从事研发等生产性服务环节，尤其是技术、资本密集环节。但是，随着科学技术发展、业态不断创新和产业日趋融合，新兴经济体努力突破在全球价值链中的“低端锁定”，全球价值链逐步呈现多极化发展的新态势。
一些新兴经济体正在向全球价值链中高端攀升，将逐步改变全球价值链的国际格局。新兴经济体加入全球价值链后，利用技术外溢效应，学习发达国家跨国公司的产品技术、工艺技术和组织管理诀窍，再通过加大研发投入，进行消化吸收后的再创新，技术水平得到快速提升。据测算，1996年到2009年，中国出口产品的技术含量提高了85.7%，印度提高了106.2%，南非提高了89%，而美国和日本分别只提高了52.7%和45.6%。随着技术和管理水平的提升，新兴经济体逐步走出主要进行初级产品出口加工的阶段，正在从全球价值链的低端环节向中高端环节攀升，从而打破全球价值链高端被发达国家垄断的格局。
面对新一轮科技革命和产业融合趋势，发达国家跨国公司正在进行重构全球价值链的各种尝试。一方面，新一轮科技革命由导入期步入加速拓展期，快速成型（如3D打印机）、工业机器人、新材料、工业控制软件等关键技术不断成熟和产业化，基于这些技术的柔性生产线能够更好地满足市场个性化且快速变化的需求，劳动力低成本优势的重要性降低，制造环节附加值增大。于是，一些发达国家跨国公司重新梳理全球价值链，开始抛弃遵循“微笑曲线”将制造环节外包的做法，将制造生产线移回本土。另一方面，面对制造业服务化的产业融合趋势，一些制造业跨国公司开始积极推进服务化转型，加大在生产性服务环节的投入，为消费者提供覆盖整个价值链的一体化解决方案，推动生产者驱动的全球价值链与消费者驱动的全球价值链融合。同时，还有一些跨国公司认识到，在许多产业，研发环节与制造环节的互动十分关键，如果仅将制造环节转移到发展中国家，那么，本土的研发活动将失去创新活力。于是，这些跨国公司改变把研发环节保留在本土的做法，开始在发展中国家设立研发机构，加大在发展中国家的研发投资。2010—2011年，全球研发支出最多的1000家公司在印度和中国研发支出的增长达27.2%，远高于北美的9.7%、欧洲的5.4%和日本的2.4%。目前，跨国公司在中国设立的研发机构已超过1500家，雇佣超过15万名科学研究和技术开发人员。在发展中国家设立的研发机构已经成为跨国公司全球创新网络的重要组成部分。
一些新兴经济体和发展中国家企业逐步具有“走出去”主动整合全球价值链的能力，正成为主导全球价值链的新力量。发展中国家的对外投资从2000年的2666.44亿美元增加到2013年的7783.72亿美元，占世界的比重从18.84%提高到53.61%。在2014年《财富》世界500强排行榜中，来自中国、智利、印度尼西亚、印度、委内瑞拉等16个新兴经济体和发展中国家的跨国公司共139家，占世界500强数量的27.8%，营业收入和利润分别占到27.10%和24.71%。新兴经济体的企业已经不再仅仅从事全球价值链的生产制造环节，在传统上由发达国家跨国公司主导的研发环节上的表现也十分活跃，日益成为研发全球化的主动参与者。