Nel 2010 la spesa complessiva in attività  di ricerca e sviluppo del settore Refining & Marketing è stata di circa 20 milioni di euro, al netto dei costi generali e amministrativi. Nel corso dell'anno sono state depositate 16 domande di brevetto. Sono di seguito sintetizzati i principali risultati dell'attività  di ricerca e innovazione tecnologica conseguiti nel 2010 e rilevanti ai fini del conseguimento dei risultati strategici di business.

Eni Slurry Technology (EST)
La tecnologia proprietaria Eni Slurry Technology (EST) è un innovativo processo di idroconversione che impiega un catalizzatore nanodisperso (slurry) e un particolare schema di processo per raffinare diverse tipologie di cariche pesanti: residui di distillazione di greggi pesanti ed extrapesanti (ad esempio greggi venezuelani dell'Orinoco Belt) o non convenzionali (come i bitumi da tar sands), caratterizzati da elevati contenuti di zolfo, azoto, metalli, asfalteni e altre specie inquinanti di difficile gestione nei processi di raffinazione tradizionali. Rispetto alle tecnologie di raffinazione disponibili commercialmente, EST non produce sottoprodotti ma converte completamente la carica a distillati. Nel 2010 sono proseguiti i test, principalmente indirizzati alla validazione della tecnologia dal punto di vista delle performance di upgrading e della conduzione dell'impianto, e alla predisposizione del Basic customizzato sul greggio Zuata. Il primo impianto industriale, della capacità  di circa 23.000 bbl/g, è in costruzione presso la raffineria Eni di Sannazzaro de' Burgondi (PV): lo start-up è confermato nel 2012.

Progetto idrogeno SCT-CPO (Short Contact Time -Catalytic Partial Oxidation)
E' una tecnologia di reforming che trasforma idrocarburi gassosi e liquidi (anche derivati da biomasse) in gas di sintesi (monossido di carbonio e idrogeno). Tale tecnologia può contribuire al process intensification in quanto consente di produrre gas di sintesi, e quindi idrogeno, in reattori circa 100 volte più piccoli di quelli delle tecnologie correnti, con conseguente potenziale riduzione dei costi di investimento. Lo sviluppo di questa tecnologia, che utilizza aria arricchita con ossigeno, è stato completato ed è in corso la sua fase di commercializzazione; è in fase di completamento la versione che utilizza solo ossigeno puro.

Nanomateriali
L'utilizzo di nanomateriali strutturati è uno degli elementi chiave per l'innovazione e per l'intensificazione di processo, perchè l'innovazione apportata al materiale consente un effetto moltiplicativo a livello di sistema. Sono in corso progetti per studiare e valorizzare nanomateriali potenzialmente in grado di consentire miglioramenti radicali nei processi di conversione totale del barile.
La tecnologia Dual Catalyst, basata sull'impiego di nanocatalizzatori, in via di sperimentazione su scala pilota e protetta da domanda di brevetto, potrebbe portare a uno sviluppo breakthrough di EST, in grado di aumentare la produttività  e migliorare la qualità  dei prodotti.E' in corso lo sviluppo del sistema catalitico ottenuto dalla combinazione di due catalizzatori che, oltre a idrogenare e desolforare la carica, ne aumenta il grado di cracking e la rimozione dell'azoto.  
Nella linea di progetto denominato Flexible FCC sono allo studio nuovi additivi proprietari zeolitici o zeolito-simili, finalizzati a promuovere la conversione della frazione pesante della carica senza aumentare la percentuale di residuo. Questo additivo, associato a un nuovo schema di processo, permetterebbe di modificare il rapporto benzina/diesel a favore di quest'ultimo. Nel 2010 sono proseguiti i test applicativi, confermando i risultati ed è stato avviato lo scale up della sintesi con l'obiettivo di giungere alla definitiva formatura dell'additivo con caratteristiche idonee per l'impiego in un reattore industriale. Anche questa applicazione è coperta da domanda di brevetto e ha vinto il Riconoscimento all'Innovazione Eni nell'ambito di Eni Award.

Nel 2010 è stata perfezionata l'acquisizione in Austria di attività  downstream che comprendono una rete di distribuzione di carburanti, attività  extrarete, nonchè asset commerciali nel business avio e attività  complementari di logistica e stoccaggio.Prosegue il processo di re-branding delle stazioni di servizio e la riqualificazione della rete di distribuzione. Nel 2010 sono state convertite al marchio ''eni'' 463 stazioni di servizio in Italia, corrispondenti a circa il 10% della rete, dando priorità  a quelle con maggiore erogato e con presenza di attività  non-oil.