随着国际分工的日益深化，“升级”这一概念也拓展至价值链层面，即产品是在价值链内由多项生产过程组合生产出来的，在每个过程中都会创造出属于最终总价值的一部分，从而也产生了价值链升级这一概念。
具体来看，企业通过加大研发投入或者运用先进生产技术实现生产效率的迅速提高，从而获得更高的分工地位的过程，可以视为企业在价值链上的升级。KaplinskyandMorris最早定义了全球价值链升级，认为升级过程可以分为四个层次，分别是工艺升级、产品升级、功能升级和链条升级，这些升级过程组成了价值链升级的全过程。其中，工艺升级意味着技术升级提高了商品的生产率；
产品升级体现了产品的单位价值得到提升；功能升级说明企业在建立品牌、研发设计、营销服务等功能层面得到提升；链条升级是指在依靠技术进步，企业嵌入价值链生产环节从低附加值向高附加值跃迁。
这一概念获得了众多学者的广泛认同，但与以往研究的不同之处在于技术创新出现突破性进展时，升级的路线可能会出现跨级跃迁。在全球价值链升级过程中，发展中国家最容易从生产工艺和产品质量提升入手，通过优化生产工艺、提升产品生产率和产品单位价值，进而首先实现工艺升级和产品升级。
价值链的升级主要体现在全球价值链地位的攀升上。国家或地区不再依附已有要素禀赋所决定的国际分工格局，着力在更高附加值和更高层级环节形成优势，以便在国际分工体系中占据主动地位，实现对全球价值链的主导，这一过程突出表现为价值增值能力的提升和控制能力的增强。国内研究多从市场主体贸易利益获取能力的提升、GVC嵌入位置的深化、GVC地位的攀升等市场表现方面度量GVC升级。
例如，市场主体贸易利益获取能力的提升代表着企业价值链升级。价值链升级的主要表现为一国或地区增值能力提升，以及对价值链整体控制主导能力的提升，其中前者重点体现为产品升级，后者体现为功能升级和链条升级。
面对当前我国所实现的出口扩张中包含了大量的国外价值，贸易规模的扩大不能完全体现中国出口的真实利得和竞争实力的实际情况，出口国内附加值成为准确理解企业在全球价值链中地位的又一可信标准，也成为价值链升级的重要衡量维度。全球价值链嵌入度的深化是价值链升级的重要体现。
