یکی از مسائل اصلی توسعه بخش صنعت، افزایش کارایی انرژی برای بهبود کیفیت محیط زیست است. در این راستا، مطالعه حاضر با استفاده از شواهد آماری بخش صنعت براساس کدهای آیسیک دو رقمی برای دوره زمانی 1386 تا 1394 به برآورد کارایی انرژی در زیر بخش های صنعت و اثر تمرکز صنعتی بر آن می پردازد. نتایج نشان می دهد که کارایی انرژی در گروه بازیافت در کمترین مقدار برابر با 01/0 و در گروه تولید سایر محصولات کانی غیر فلزی در بیشترین مقدار برابر با 78/0 است. همچنین گروه های محصولات فلزی فابریکی (کد 28)، کانی غیر فلزی (کد 26) و غذایی و آشامیدنی (کد 15) دارای کمترین تمرکز صنعتی برابر با 031/0 است و گروه ساخت ماشین آلات دفتری، حسابداری و محاسباتی (کد 30) دارای بیشترین تمرکز، برابر با 394/0 است. نتایج برآورد مدل توبیت نشان می دهد که تمرکز صنعتی، اثر منفی و معناداری بر کارایی انرژی دارد، و مخارج تحقیق و توسعه، قیمت انرژی و سرمایه انسانی اثر مثبت و معناداری بر کارایی انرژی دارد. تخصیص مخارج تحقیق و توسعه در جهت شناخت فرآیندهای نوین تولیدی، بهبود کیفیت سرمایه انسانی و توزیع فعالیت های صنعتی در استان ها براساس مزیت نسبی از جمله سیاست های موثر برای افزایش کارایی انرژی است.