原子力発電は、シカゴ大学キャンパスに建設された世界初の原子炉で世界初の人工で自己持続する核連鎖反応を成功させたシカゴ・パイル1号で始まったとされている。現在州内には6つの原子力発電所が稼動している。すなわち、ブレイドウッド、バイロン、クリントン、ドレスデン、ラサールおよびクアッド・シティズの6ヵ所である。クリントンは単一炉だが、その他は反応炉を2基ずつ持っている。ドレスデン1号炉とザイオン1号炉、2号炉の3つの原子炉は恒久的に稼働停止され、閉鎖のための様々な段階にある。50州の中で、イリノイ州は原子力発電能力と発電量で第1位となっている。2007年にイリノイ州発電量の48%は原子力で生産された。
イリノイ州は中西部では石油精製の盛んなところであり、原油を1日に90万バレル (143,000 m³/d) 近く精製できる能力がある。しかし、確認埋蔵量はアメリカ合衆国全体の1%にも満たない。住宅の暖房は81%が天然ガスであり、灯油は1%未満である。2005年の石油生産量は国内第14位であり、1日あたりの生産量は約28,000バレル (4,500 m³) となっている。
イリノイ州の石炭産業はジェイコブ・ルースなどの実業家がサンガモン郡などで石炭を発見した19世紀半ばから始まった。ジェイコブ・バンが石炭産業の発展に貢献し、ウェスタン・コール・アンド・マイニング社を創設しオーナーになった。イリノイ州の約68%はペンシルベニア紀地質年代の石炭を含む地層である。イリノイ州地質調査局に拠れば、歴青炭の埋蔵量として2,110億トンが見込まれ、この量はアラビア半島で見込まれる石油埋蔵量の熱量を上回るものである。しかし、この石炭には硫黄分が多く含まれ二酸化硫黄排出量を抑える装置を使わなければ酸性雨を起こすことになる。イリノイ州の発電所の多くは高硫黄含有石炭を燃やすようにできていない。1999年、イリノイ州の石炭生産量は4,040万トンだったが、州内で消費されたのは1,700万トン (42%) に過ぎなかった。産出された石炭の大半は他州に輸出され、イリノイ州内で電力用に燃焼された石炭の大半（1998年で2,100万トン）はワイオミング州のパウダー川盆地で採掘されたものである。最近マトゥーン市がアメリカ合衆国エネルギー省によるフューチャージェン計画の場所に選定された。これは275メガワットのゼロ・エミッション石炭焚き実験発電所であり、エネルギー省より2期目の予算を得たところである。
イリノイ州は石炭の大きな埋蔵量や小さな油田があるもののエネルギー用燃料は輸入超過である。電力は輸出しており、発電量では国内第5位、消費量では同7位の州となっている。
2000年代初期までにイリノイ州の経済は、金融取引、高等教育、法律実務、物流および医療といった高付加価値サービス業への依存度が高くなってきた。これらのサービス業はイリノイ州の以前の経済を牛耳ってきた機関の周りに集まってきた。例えば、世界的なデリバティブ商品を扱うシカゴ・マーカンタイル取引所は農製品の先物市場として始まった。その他の非製造業で重要な分野には、出版、観光およびエネルギー生産・分配がある。
イリノイ州は国内でも工業生産の中心であり、2006年には1,070億ドル以上を生産して付加価値生産性を誇っている。製造業の約4分の3は北東部機会返還地域にあり、州内約18,900工場のうち38%はクック郡内にある。2006年時点で付加価値に基づく製造業の分野は、化学（183億ドル）、機械（134億ドル）、食品（129億ドル）、金属製品（115億ドル）、輸送機器（74億ドル）、プラスチック・ゴム製品（70億ドル）およびコンピュータと電子機器（61億ドル）となっている。
イリノイ州の農業生産品はトウモロコシ、大豆、豚、牛、酪農製品、及び小麦である。大豆の生産高では通常国内第1位あるいは第2位となっており、2008年では4億2,770万ブッシェル (1,164万 トン) であり、アイオワ州に次いで第2位だった。トウモロコシでは毎年15億ブッシェル (4,000万トン) 以上を生産して、国内第2位である。州内の大学は代替収産品として他の農作物を積極的に研究している。
イタリア北部ピアチェンツァ出身の鉄道機関士ロドルフォ・マセラティには、長男カルロ（Carlo, 1881年生）、次男ビンド（Bindo, 1883年生）、四男アルフィエーリ（Alfieri, 1887年生）、五男マリオ（Mario, 1890年生）、六男エットーレ（Ettore, 1894年生）、七男エルネスト（Ernesto, 1898年生）という6人の息子がいた（三男は生後間もなく死亡）。カルロはイソッタ・フラスキーニ (Isotta Fraschini) やビアンキでエンジニア兼レーサーとして活躍し、ビンドとアルフィエーリとエットーレもイソッタ・フラスキーニで働いた。カルロが病死した後、兄譲りの才能を持つアルフィエーリを中心にして、エットーレとエルネストの3人で独立し、1914年12月1日に故郷ピアチェンツァに近いボローニャで自動車工房ソシエータ・アノニーマ・オフィチーネ・アルフィエーリ・マセラティを開業する。初期は市販車のレーシングチューンを主業とし、第一次世界大戦中は雲母を絶縁体とするスパークプラグを開発し、軍需産業向けに業績を伸ばした。終戦後はディアット (Diatto) と提携し、グランプリマシンの製作を依頼される。ディアットが資金難に陥ると計画を譲り受け、マセラティの名を冠したオリジナルレーシングカー「ティーポ26」を完成させ、1926年のタルガ・フローリオでアルフィエーリがドライブし、デビュー戦でクラス優勝を果たす。このマシンのグリルには、芸術家になったマリオがデザインした三叉の銛（トライデント）のバッジが付けられた。以後、レーシングカーを製造販売するコンストラクターとして名を広め、ライバルメーカーのアルファロメオと国内外のレースで競い合う。世界恐慌の荒波の中、1932年に大黒柱のアルフィエーリが44歳で他界すると、エルネストが会社を引き継ぎ、ビンドも経営に加わった。ナショナリズム発揚の場となったグランプリレースにおいて、国有化されたアルファロメオや、ナチスドイツの威信を背負うメルセデスやアウトウニオンを相手にして、家族経営のマセラティは限られた戦力で健闘した。