外商直接投资的形式丰富多样。采用多的直接投资方式是中外合资经营企业、中外合作经营企业、外商独资经营企业和合作开发。
中外合资经营企业是外国公司、企业和其他经济组织或个人与中国的公司、企业或其他经济组织在中国境内共同投资举办的企业。特点是合营各方共同投资、共同经营、按各自的出资比例共担风险、共负盈亏。各方出资折算成一定的出资比例，外国合营者的出资比例一般不低于 25%。合营各方可以以货币出资，也可以以建筑物、机器设备、场地使用权、工业产权、专有技术出资。
中外合作经营企业是由外国公司、企业和其它经济组织或个人同中国的公司、企业或其他经济组织在中国境内共同投资或提供合作条件举办的企业。中外各方的投资一般不折算成出资比例，利润也不按出资比例分配。各方的权利和义务在双方签订的合同中确定。
外商独资经营企业即外国的公司、企业、其他经济组织或者个人，依照中国法律在中国境内设立的全部资本由外国投资者投资的企业。
合作开发也是外商直接投资的一种形式，通常涉及多个主体共同对特定项目进行开发。
此外，新的投资方式还包括在基础设施领域的 BOT 项目，如广西来宾电厂的 BOT 项目已获得批准；设立外商投资股份有限公司、投资性公司，合作开发、BOT 等。在不断扩大投资领域，进一步开放的同时，中国还在积极探索和拓展利用外资的新方式。

按照国际货币基金组织 (IMF) 的定义，外商直接投资（Foreign Direct Investment，简称：FDI）是指一国的投资者将资本用于它国的生产或经营，并掌握一定经营控制权的投资行为。
在中国，外商投资企业法律、法规主要包括《中华人民共和国中外合资经营企业法》《中华人民共和国中外合作经营企业法》等。吸收外商投资，一般分为直接投资方式和其他投资方式。采用多的直接投资方式是中外合资经营企业、中外合作经营企业、外商独资经营企业和合作开发。其他投资方式包括补偿贸易、加工装配等。
经济合作与发展组织（OECD）认为：国际直接投资是指一国（或地区）的居民实体与另一国的企业建立长期关系，具有长期利益，并对之进行控制的投资。有股权资本、利润再投资、企业内贷款三种方式。IMF 将其标准定为 25%。
美国商务部认为，如果外国公司完全受美国公司控制，或 50% 以上的股份被一群相互没有联系的美国人拥有，或 20% 以上的股份被一群有组织的美国人拥有，则美国人对该公司的投资属于国际直接投资。
日本官方对于直接投资的统计包括拥有股票份额、贷款、国外机构设置三个方面。将日本出资比例占 25% 以上的投资或贷款作为对外直接投资。