CTO作为公司核心技术开发与储备的领导者，必须有足够的能力对技术发展趋势的准确把握和技术团队的全局性掌控。与CEO的智商超群、思维敏捷的本性相比，CTO超强的技术直觉及对技术转化态势的洞察力，有助于CTO超前的选择与把握公司核心技术开发点。技术开发及转化的巨额投入，决定了公司核心技术的开发导向至关重要，一旦导向偏离潜在的市场需求，公司可能因巨额的研发费用支出而陷入财务危机。只有少数的天才CTO，只凭借技术直觉就能把公司驱向准确的技术战略目标，创造技术直觉获取超额技术利润的神话。但是，对于大多数CTO而言，要依赖其基本的素质结构，通过科学严密的思维方法与日复一日的技术工作，训练自己对技术前沿跟踪、预测、识别和评价的能力。只有训练与强化出这样一种能力，CTO才能很好地履行自己的职责。
一、CTO的素质要求
对CTO的素质要求，主要体现在知识素质、心理素质、道德素质、行为素质等方面。这些素质要求是对所有CTO甚至高级技术管理人员的一种基本要求，不同的 CTO，在素质要求的某一方面或许更突出，从而形成各类CTO不同的素质结构。
1.知识素质
CTO作为公司的技术战略家，合理而完善的知识结构是必备条件之一，与其能否胜任其职责息息相关。战略家的知识结构是保障其技术洞察力和战略运筹能力的基础。首先，作为公司的技术专家，CTO的知识结构在理论上应当涵盖公司技术所涉及的所有领域，至少应涵盖公司核心技术所涉及的所有领域，这样才具备迅速地从这些领域中提取和挖掘信息的能力，必备的技术知识是其行使其战略家职责的基础。其次，作为公司的技术战略家，还必须掌握系统理论及战略学、运筹学、管理学、技术经济学、计算机、信息学甚至艺术学的知识。因为，作为战略家，最基本的能力就是在面对复杂的局面时提取关键信息、作出正确决策并控制局面的能力。而公司的CTO正是处于复杂多变的外部技术环境和敏感的内部技术环境之中，他必须能够站在战略的高度审视全局的微小变化。
2.心理素质
CTO技术专家和战略家的双重身份，在技术上要有兔子般的敏感，而在战略上要有雄鹰一样的视野。要做到明察秋毫、洞烛先机，则必须心如止水、宁静淡泊，排除一切压力干扰和杂念，保持一份平常心和一份天真，则心明妙现。CTO之于技术，就像一位真正的棋士之于围棋一样，既能够精确计算刀纹枰之上一块角隅之地的锱铢得失，又能够统观全局，不惜弃子去把握战略要点，而至于棋枰之外的世界则完全置之度外，物我两忘。
3.道德素质
担当公司技术战略家的角色，CTO对公司的荣辱兴衰负有不可推卸的责任，强烈的责任感和使命感应当时刻萦绕在他的心头，他（她）既要“兢兢业业，如履薄冰”识别技术机会与威胁，也要殚精竭虑地运筹帷幄图谋公司发展大计；如果公司的商业不利，他（她）就应寝食难安，夜不能寐。CTO掌握着公司的技术命脉，也就掌握了公司的命脉。因此，一个CTO必须对他服务的公司绝对忠诚，光明磊落，严格遵守契约关系。既使在离任之后也应当遵守职业道德，保守公司的技术机密。
4.行为素质
进入21世纪以后，很多公司的CEO纷纷主动地走下原来岗位而转向CTO的职位，这些人往往是公司的创始人，如IT行业美国微软的比尔·盖茨、中国网易公司的丁磊等。这些人的身上，表现着CTO最核心的行为素质，那就是他们是公司的技术领袖和技术代言人，不是有人说比尔·盖茨是微软的魔鬼吗？所以微软的产品技术总是有一种魔力。有人描述这些人在技术上有着孩子般的纯真，在战略上有着狐狸般的老谋深算，既能够趴在被窝里编程序，也能够站在世界论坛上纵论行业技术的大趋势，正是一种“下得了厨房，进得了厅堂”的行为风格。
二、CTO的基本能力
CTO作为公司的技术战略家，实质上是担当公司技术领袖的角色，承担着公司技术战略制定与实施的职责。CTO的能力结构包括：技术战略决策能力、技术组织领导能力、一定的研发能力。技术战略决策能力是高端，技术组织领导能力是中端，一定的研发能力是低端，三者不可或缺共同构成了CTO的能力结构。
1.技术战略决策能力
战略决策能力是CTO作为一个技术战略管理者必须具备的最重要的一种能力。技术战略决策是高度综合的思维过程，需要综合运用直觉和逻辑分析，依赖对公司使命任务的深刻理解，对公司内部优势劣势的深刻剖析，对技术环境带来的机会和威胁的强烈直觉。确立什么样的技术战略导向，选择哪个技术环节进行市场化的试探，既依赖CTO的技术直觉，又依赖CTO的逻辑推理与定量分析。作为公司发展战略组成部分的技术战略，CTO有优先的决策权，CEO只是就技术战略目标提出参考性建议。因此，CTO必须有技术直觉与市场判断相结合的决策能力。CTO的技术战略决策能力直接影响着公司的发展甚至生死存亡，CTO必须以高度负责与谨慎小心的态度，来确定公司核心技术研发的导向。
2.技术组织领导能力
公司技术战略的实施过程，就是CTO通过对公司技术团队的指挥控制，调动所有技术资源来把战略转变为行动的过程。CTO作为这个技术团队的组织者，其核心职能就是领导、指挥、调度、协调、沟通、激励、倾听、授权、训导、谈判，处理冲突、协调矛盾，从而使技术团队保持一种高效率的运行。这个时候，CTO就是这个技术团队的指挥。技术人才是战略控制和实施的最大资源，以人为本，一切潜能皆来自于此。CTO领导能力主要体现在其识才、育才、挖才、用才，充分调动技术人才的工作积极性，为技术人才提供和创造最大限度发挥聪明才智的环境。
3.较强的学习与研发能力
知识贬值的速度日益加快，知识发展的速度与其淘汰落伍者的速度呈指数关系，知识经济的时代就是学习的时代。只有持续的学习才能以不变应万变，才能跟上技术进步的步伐。与学习能力相对应的，是CTO的研发能力。世界上很多著名公司的CTO都是搞研发出身，如美国的微软的比尔·盖茨、中国网易公司的丁磊等。根据路径依赖理论，一线技术人员更容易捕捉新技术导向，最深刻的技术经验和直觉大多数来自一线的研发人员，“春江水暖鸭先知”。CTO只有具备在研发一线躬耕陇亩的切身体验，才能奠定其创造性思维的实践基础；具备一定的研发能力，才能真正触摸到战略的力量，才能明察秋毫、洞烛先机，也才能真正做到知行合一。
