특허재판은 특허심판원의 심결 또는 결정이 위법하여 취소할지를 가리는 심결취소 소송과 특허권 등의 침해사건에 대한 1심 판결에 대해 불복하여 항소하는 특허권 등 침해소송(항소심)으로 나뉩니다. 먼저 심결취소 소송을 살펴보면, 특허심판원의 심결에는 특허권 등의 등록출원에 대한 거절결정에 관한 심결, 특허권 등에 무효사유가 있는지를 가리는 등록무효심결, 특허권 등의 권리범위에 다른 사람이 실시하는 발명, 고안, 디자인, 상표가 속하는지를 확인하는 권리범위확인심결 등이 있습니다.
이러한 심결에 대하여 불복하는 당사자는 심결문을 송달받은 날부터 30일 이내에 특허법원에 심결취소의 소를 제기할 수 있습니다. 거절결정에 관한 심결은 특허청장을, 등록무효심결, 권리범위확인심결은 심결의 상대방을 피고로 합니다. 삼권분립원칙상 특허법원은 심결이 위법하다고 판단되는 경우에도 심결을 취소하는 판결을 할 수 있을 뿐, 출원에 관계된 발명의 특허등록을 허용하는 판결이나 특허권의 무효를 선언하는 판결을 할 수는 없습니다. 다음으로 특허권 등 침해소송(항소심)을 살펴보면, 2016. 1. 1.부터 특허권, 실용신안권, 디자인권, 상표권, 품종보호권 등 침해사건의 항소심을 특허법원이 관할하게 됨에 따라 1심 판결에 대해 불복하는 경우 특허법원에서 항소심 사건을 담당하게 됩니다.

우리나라에는 특허사건을 전담하여 처리하는 전문법원인 특허법원이 설치되어 있습니다. 특허법원은 고등법원급에 해당하고, 전국을 관할하는 법원입니다. 특허소송에 대해서 3인의 판사가 한 재판부를 구성하는 합의부가 재판하고, 민사소송과 같이 서면공방과 집중심리절차를 거칩니다. 특허소송 중 특허심판원의 심결 또는 결정에 대한 취소소송은 변호사 이외에도 변리사가 소송대리를 할 수 있습니다. 특허법원에는 기계, 화학, 약품, 전기, 건설, 통신, 농림, 물리 등의 전문 기술분야별 기술심리관이 근무하고 있고, 이들은 재판부의 기술심리관 지정결정에 따라 구체적 사건의 심리에 참여함으로써 과학기술에 관한 재판부의 전문성을 높이는 역할을 합니다. 특허법원은 보통 제1회 변론기일 또는 변론준비기일에 당사자 또는 대리인에게 해당 사건의 기술적 사항을 설명하도록 하고, 필요한 때에는 관련 전문가를 증인으로 출석시켜 기술적 사항을 증언하도록 하고 있습니다. 이때 이해를 돕기 위해 빔프로젝터, 실물화상기, 대형모니터 등의 시청각장치를 이용할 수 있습니다. 특허법원 판결에 대하여 불복하는 경우에는 대법원에 상고할 수 있습니다.