確定專利申請是否符合前述條件，是通過國家專利審查製度來實現的。實行專利審查的目的是為了保證專利權邊界的清楚、明晰，因為專利申請一旦被批準，專利權人就擁有了排他性權利。如果不能保證授權專利符合專利法規定的條件，就有可能損害公眾自由使用已有技術的權利。換言之，就是將本屬於公眾的權利剝奪了，並將其授予所謂的專利權人。理想的專利製度應當能夠確保絕大多數被授予的專利權都符合新穎性、創造性和實用性的標準，從而使公眾能夠在盡可能高的程度上信賴國家所授予的專利權。在這種理想狀態下，一旦國家授予專利權，公眾就沒有什麼懷疑的餘地，減少因權利邊界不清產生的各項成本。目前，我國專利分為發明、實用新型和外觀設計。專利法規定對發明專利申請進行實質審查，就是以上述理想狀態為目標而製定的。然而，現實與理想卻存在相當的距離。盡管專利管理機關付出了巨大的人力物力進行實質審查，迄今為止專利機關也不能擔保其授予的經過實質審查的專利都符合專利法的要求。我國國家知識產權局專利複審委員會複審後宣告無效或部分無效的專利幾乎占了請求量的50%，但這隻是被提出無效宣告請求的專利，還有許多無人問津的專利，實際上也是無效專利尹新天：《美國對其專利政策的重新審視》，見：《國家知識產權局條法司專利法研究》（2004），北京，知識產權出版社，2005年，第84頁。。隨著科學技術的進步，發明創造越來越多，審查的難度也越來越大，實質審查更難以確保專利權邊界的清晰。主要原因如下：
一是審查的客觀依據即現有技術，收集困難。在對一份專利申請進行實質審查的過程中，最為重要、最為困難的環節就是對現有技術進行檢索。從理論上說，這種檢索必須窮盡所有的相關技術文獻。然而，現有技術的範圍如此廣泛，其內容如此浩繁，而且隨著科學技術的迅猛發展，新興技術領域不斷湧現，可以想象要做到這一點何其困難；況且現有技術不僅包括以文獻方式記載的技術，還包括以公知公用形式存在的技術，後者通常是審查員無法通過檢索獲得的。由於這些困難的存在，專利管理機關建立了專利檢索文獻庫，其中包括各國專利文獻和各技術領域的主要科技刊物。專利文件具有固定的格式和分類，收集、檢索相對方便一些，但由於專利文獻數量巨大，分類也不一定準確，因此檢索也存在遺漏的可能。而收集和檢索非專利現有技術，困難就更大了。在一些新技術領域，知識產權局獲得最新信息以確定現有技術的難度也很大，原因之一就是這些技術領域缺乏專利文件，能夠收集和檢索到的資料較少。即使專利管理機關收集的資料齊全，由於分類、檢索等原因，還是有可能導致漏檢。對於以銷售、使用等形式公開的技術，由於專利管理機關並無相應的信息儲備和來源，實際上無法進行檢索和審查。
二是審查中較大的自由裁量權，增加了不合理授權。從本質上講，專利審查是一種行政行為。但是相對於其他行政行為而言，專利審查具有較強的技術性。對專利審查中的大多數實體問題，《專利法》、《專利法實施細則》和《審查指南》中隻有原則性規定。但是當專利審查員麵對具體問題適用法律法規時，實際上都是在《專利法》、《專利法實施細則》和《審查指南》確定的範圍內，基於本領域普通技術人員的知識和能力，按照專利立法目的和公正合理的原則，對相關問題作出自己的判斷。例如，對權利要求是否具有新穎性或創造性，對權利要求表述是否清楚等，專利法規中沒有精確到足以量化的標準，由於沒有量化標準可以適用，就需要審查員進行自由裁量。再如，對發明的創造性判斷，《專利法》中隻規定要具有“突出的實質性特點和顯著的進步”，但是到什麼程度可以稱之為“突出”和“顯著”卻語焉不詳，甚至對於“實質性特點”和“進步”的含義也有不同理解。雖然在《審查指南》中提供了三步審查法和輔助審查基準等，但是也仍然不可能確切地回答諸如“兩篇對比文件披露了某一權利要求的全部技術特征是否就沒有創造性”等看似簡單的問題。
前國家知識產權局局長王景川（2004）就此指出：現行法律體係具有原則性、抽象性和概括性較強的特點，我國專利法尤為突出地體現了這些特點，在實踐中，將專利法及其實施細則的原則性規定運用於審理各種具體案件時會遇到大量的實際問題。由於自由裁量在專利審查過程中大量存在，對授權專利的標準實際並不統一，這就很難確保專利權邊界清晰合理。
三是審查主體的主觀評價因人而異。由於專利審查員的水平各異，工作情況、思維方法、理解能力各不相同，要使審查決定都統一在一個確定的界限範圍內並非易事。特別是對於創造性的判斷，並沒有一個可用天平或測量杆來衡量的實物標準，主要取決於個人主觀認識。因此，專利審查中對主觀判斷以及對審查員經驗能力的依賴，增加了專利授權標準的不一致性，導致專利的發明程度相同或類似，但確定專利權邊界的標準不同，一些本不符合授權條件的技術也獲得了專利權或擴大了邊界範圍。