仲裁是解决国际投资争议的最常用也是最有效的手段。又有国家仲裁与国际仲裁、临时仲裁与常设仲裁之分。临时仲裁指由双方当事人基于协议直接指定仲裁人，自行组成仲裁庭进行裁决，争端处理完毕，即自动解散。常设仲裁是指由常设的仲裁机构进行裁决，设有固定的组织和仲裁机构，有的还备有仲裁员名册，供当事人选择。它能为当事人提供较多的仲裁方便，具有稳定性。常设机构有国家仲裁机构和国际仲裁机构。

投资争议，一般采取在东道国仲裁机构仲裁，也可以根据当事人同意选择第3国仲裁或提交国际仲裁。在国际上享有声誉的国家仲裁机构有：瑞典的斯德哥尔摩商会仲裁院、伦敦仲裁院、中国国际贸易促进委员会对外经济贸易仲裁委员会等。国际商事仲裁常设机构有巴黎国际商会仲裁院、解决投资争端国际中心。

投资争议仲裁的依据是双方当事人的仲裁协议，它是当事人关于仲裁的合意。仲裁协议有两种形式：一种是由双方当事人在争议发生之前订立的、表示愿意把将来可能发生的争议提交仲裁解决的协议;另一种是由双方当事人在争议发生之后订立的、表示同意把已经发生的争议交付仲裁解决的协议。仲裁协议有排除司法管辖的效力。仲裁协议的内容主要包括仲裁地点、仲裁机构、仲裁程序和规则、适用的法律及裁决的效力等。

此外，提交仲裁的依据还见之于国内立法规定及双边投资保护协定。关于投资争议仲裁的法律选择通常有以下几种：

(1)国内法，包括投资者本国、东道国或第3国的国内法;

(2)国际法;

(3)一般法律原则;

(4)公允与善良原则。关于法律适用问题，原则上由双方当事人在投资合同中约定;如果合同中没有订明争议应适用的法律，则适用与投资合同具有最密切联系的法律或适用仲裁地的法律，或者是缔约当事人任何一方国家的法律，也可适用国际法。在仲裁实践中，一般以适用东道国的法律比较允当。

投资争议的仲裁裁定是终局性的，对双方当事人有拘束力，多数国家不允许提起上诉。有些国家虽然允许当事人上诉，但法院一般只审查程序，不审查实体，即只审查仲裁裁定在法律手续上是否完备，而不审查仲裁裁定在认定事实或适用法律上是否正确。