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自20世纪30年代以来，国内外众多学者关注地区经济发展过程中的产业结构服务化问题，从实证出发形成了一系列关于产业结构服务化规律的理论和实证研究成果。
以国家为研究对象，英国经济学家配第、克拉克从就业结构出发，美国经济学家库兹涅茨、钱纳里和塞尔昆从产值结构和就业结构出发，分别对不同时期不同国家产业结构演变进行了实证研究，总结出配第-克拉克定理、库兹涅茨定律和“标准产业结构”等经济发展不断向以服务业为主产业结构演进的经典理论。而Rostow（1960）和Bell（1974）则分别从历史和未来出发，对人类经济社会发展阶段进行划分，通过归纳和演绎均得出人类经济社会发展沿着形成以服务业为主产业结构这一路径的理论推论。
Noyelle和Stanback（1984）以城市就业结构为研究对象对美国140个最大城市标准统计区进行实证研究发现，城市内部服务业飞速发展，城市产业专业化程度不断地提高；生产性服务业主要集聚在多元化和专业化城市内部。Drennan（1992）通过对美国纽约、芝加哥、旧金山和洛杉矶4个大城市的实证研究发现，随着经济发展，城市生产性服务业的产业专业化程度不断上升。Townroe（1996）详细研究了英国谢菲尔德的城市发展过程，发现谢菲尔德与纽约、伦敦类似，同样经历就业人口下降、制造业就业比重下降以及服务业比重上升的过程，但是城市不再是传统区域中心。Hutton（2004）对亚太地区和大西洋地区的城市和服务业发展的过程和特点进行了详细深入的比较分析，由此发现了亚太地区与大西洋地区城市发展过程中的相同点——生产性服务业在大城市的集聚化发展态势。陈丽红（2003）根据统计资料和历史文献指出，美国大都市区中心城市自20世纪20年代起开始产业结构服务化进程，这是大都市区中心城市经济向后工业化转型的明显特征，同时各中心城市产业结构服务化在进程、产业和空间上有较大差异。张颖熙（2010）根据世界城市服务经济发展的一般规律和共同特征指出，自20世纪下半叶开始，发达国家以及部分新兴市场国家大都市都出现制造业比重下降，服务业增速加快且超过GDP增速，在产业结构中比重不断上升的过程。此外，Daniels（1991，1993）、Goe（1994）、Sassen和Portes（1993）、Sassen（2001）均通过实证发现发达国家大都市在发展过程中，制造业的大幅衰退与服务业的快速增长同时进行，以金融业、高技术服务业为主的生产性服务业在这些城市中出现了显著的增长，甚至是唯一的增长，而全球城市的出现与生产性服务业的发展密切相关。
但是，很多学者也认为产业结构服务化规律并非金科玉律。黄少军（2000）从美英法“名义产业结构”和“实际产业结构”的巨大差异中发现，部分发达国家在工业化早期的服务业比重已接近50%，部分发展中国家在收入水平较低时服务业比重也高于工业，表明服务业发展早于工业，在地区经济发展中占主导地位也是存在的。李江帆（2009）通过对世界64个国家的数据对“标准产业结构”进行验证发现，发达国家产值结构服务化进程快于标准产业结构，而发展中国家产值结构服务化进程普遍慢于标准产业结构，就业结构偏差并不明显。Hutton（2004）将亚太地区和大西洋地区大都市产业结构服务化进程进行对比发现，亚太地区大都市（旧金山、洛杉矶、东京、首尔、新加坡、香港、吉隆坡、上海、台北、悉尼、曼谷）在服务业已占主导地位的背景下，仍坚持工业化的发展路径，制造业仍占重要地位。
国外经济学家们主要从技术进步和偏好变化两方面解释产业结构服务化演进。
从技术进步角度分析，鲍莫尔（Baumol，1967）和富克斯（Fuchs，1987）分别通过实证研究认为技术进步导致工业生产率一直高于服务业，劳动力不断向服务部门转移，整体经济为保持均衡将陷入停滞。Ngai和Pissarides（2007）通过建立理论模型发现：工业技术进步会造成产品相对价格下降和劳动边际产出提高；经济发展初期劳动力边际产出提高较大，劳动力转向工业；经济发展后期产品相对价格下降较大，劳动力流出工业；经济发展后期劳动力向服务业流入趋势尤为明显，导致服务业比重上升。值得注意的是，在开放经济条件下，上述解释仍然成立。
从偏好角度分析，一部分学者根据恩格尔定理，从需求弹性出发，认为随着收入水平的上升，人们对消费收入弹性比较高的产品需求较大。服务产品收入弹性远高于农产品和工业产品，因此，随着收入水平上升，服务产品在消费结构中比例上升。Kongsamut等（2001）认为，工业化导致收入水平提高，服务产品收入弹性逐渐上升而工业产品收入弹性不变；大量工业产品在收入提高后成为必备品，收入开始投向服务产品；此时，服务业开始大量吸纳劳动力，形成服务业比重提升、工业比重下降的趋势。另一部分学者则从需求结构出发。库兹涅茨（Kuznets，1971）认为新产品和新产业大量出现彻底改变人们的需求结构和生活方式，导致产业部门间产出水平和资源配置结构剧烈变化，最终引致产业结构服务化。另外，随着工业化进程加快和分工深化，制造业对生产性服务业的中间需求迅速上升促使服务“外包”进程加快，研发设计、管理营销、金融财务、物流运输、信息通信等生产性服务业迅速崛起，推动产业结构服务化进程。
然而，对于鲍尔莫（1967）和富克斯（1968）关于服务业生产率低导致产业结构服务化的结论，学术界展开了激烈的讨论，形成一批修正性的成果。Griliches（1994）认为，服务存在不可测度性，现有关于服务业产出和生产率的测度方法使得结果低于实际值。尤其是20世纪七八十年代美国服务业固定资产投入飞速发展导致服务业技术进步，服务业生产率应是不断上升，而按传统方法测算的结果不升反降。此后，很多学者支持此观点，指出服务难以量化计算是由服务业生产消费过程中非实物化特征所决定的，测算中低估其创新水平导致服务业生产率测算结果偏低，而且服务业缺乏合理的价格指数使得生产率的提高被低估。同时，很多学者认为用劳动生产率来度量服务业生产率时，未考虑服务质量和服务产出效率相关性，因此服务业产出与劳动投入数据容易获取但两者之间未必有必然联系，同时质量相关数据也无法统计；服务产出也未考虑服务产品的附加价值，且劳动投入也很难被区分是中间投入还是最终投入。因此，学者们在度量服务业生产率时已主要采用全要素生产率。
另外，部分国外学者从区域差异角度比较分析了不同地区产业结构服务化的动因。Hutton（2004）对亚太地区和大西洋地区的城市和服务业发展的过程和特点进行了详细深入的比较分析，发现生产性服务业在大城市地区的集聚化发展态势相同，但大西洋地区城市和服务业发展是一种自发过程，亚太地区城市和服务业发展则受到政策干预的强烈影响。由于亚太地区不同城市发展的动力机制和发展目标取向也不同，特别是政策干预方向和领域的巨大差异，亚太地区应该采用综合考虑经济、社会、生态环境、收入分配、城市空间等一系列因素的积极政策来发展生产性服务业以推进城市发展。
国内学者主要侧重于从不同角度对产业结构服务化影响因素进行分析。崔亮（2008）认为新疆产业结构服务化水平落后的原因在于技术效率较低，而技术效率主要受到城市化水平、环境效率、生产性服务业比重和信息化水平影响。庞春（2010）用一个新兴古典的佣金中间商模型分析发现，制度效率和服务交易效率改进将提高人均真实收入，当制度效率比服务交易效率的改进程度大或当服务业的劳动生产率提高时，从生产部门向交易部门的劳动力迁移将增加，而制度效率改进也将扩大产品和服务需求，最终引致经济以服务业发展为导向的增长。王立国（2011）指出，不同产业利润率、产业扩散能力与转移速度、居民收入水平和消费能力、社会管理创新程度、城市环境承载能力对推动特大城市形成以服务经济为主的产业结构有重要影响。王丹丹（2012）通过聚类分析法、个体固定效应模型检验实证分析了59个特大城市服务经济形成的影响因素，结果显示人均地区生产总值、第三产业劳动生产率、第三产业集聚度和地区对外贸易依存度是主要因素，城市服务经济是在规模经济效应、集聚经济效应、产业结构优化效应、市场供求机制和政府政策引导效应等动力因素的相互作用下逐步实现的。胡春林（2012）则认为产业结构服务化进程主要受到社会需求（消费需求、投资需求、出口需求）、资源供给（自然资源、人力资源、资本）、技术进步、制度安排的影响。邵骏（2014）通过27个新兴工业化国家2001～2010年产业结构服务化进程的制度影响因素进行实证研究发现，法制建设推动了新兴工业化国家的服务化进程，政府对经济的过度干预不利于各国的产业结构服务化，经济制度安排的自由度越高，越能促进产业结构向服务化演进；从地区和行业两个维度对中国服务业增长的制度影响因素进行实证检验发现，政府主导的资源配置体系构成国内服务业增长的阻碍，非国有经济发展和城市化进程形成对服务产品的有效需求显著促进了国内服务业的增长，高质量的知识产权保护体系和充分的市场竞争有利于国内服务业的快速增长，而糟糕的产权保护和市场竞争环境则产生显著的负效应。
在产业结构演进方面，部分学者从中国实际出发对规律进行了验证。高传胜等（2008）基于WDI数据的现代实证分析指出经济服务化趋势在发达国家和发展中国家均客观存在，除中国外，经济服务化阶段在发达国家和发展中国家也基本存在，由此形成经济服务化中国悖论现象，其原因包括统计原因、服务内部化严重而外部化发展不足、加工贸易模式等。程大中（2008）采用投入产出法对中国和13个OECD经济体的生产性服务业发展水平、部门结构及其影响进行比较，发现中国国民经济及其三次产业中的物质性投入消耗相对较大而服务性投入消耗相对较小，表明中国尚未进入后工业化社会，服务业增长不仅不能对国民经济产生应有的带动作用，而且其本身受其他部门的需求拉动作用也不大，这不仅是由经济发展阶段决定的，还缘于社会诚信、体制机制和政策规制的约束。同时，程大中（2008）从服务业产出、就业、消费和贸易视角分析发现，中国及多数地区以名义增加值、就业和居民服务消费支出衡量，经济服务化趋势明显提高；以实际增加值衡量，经济服务化趋势并未明显变化；以服务进出口相对比重衡量，经济服务化趋势则出现“逆服务化”倾向。李勇坚和夏杰长（2009）从人均GDP视角将中国产业结构服务化进程与发达国家进行比较发现，中国工业仍将在国民经济中占据主导地位，尚处于工业化中期阶段，服务业虽成长空间巨大，但中国尚未进入“服务化”阶段，服务业增长来源于所谓的“补偿性增长”和由分工推动的生产性服务业的快速增长；同时中国服务业发展水平并不低，服务业比重在21世纪发展缓慢也并不是“停滞不前”；服务业比重上升的趋势是存在的，但速度并不会与发达国家一样。顾乃华和夏杰长（2010）则以人均地区生产总值作为门槛变量，基于面板门槛回归模型发现，中国各地区人均地区生产总值均与服务业就业比重正相关且随着经济发展更为显著；而基于SFA模型的实证结果显示，中国各地区发展服务业均能通过吸纳就业和提高关联产业效率而促进国民经济效率提高，且经济越发达服务业提升国民经济效率的功能越突出。陈继勇和姚博明（2012）从中国产业结构服务化总体特征出发，判断中国服务经济发展落后于发达国家或地区，中国三次产业结构也不合理，主要是中国非政府组织发展水平较低制约了服务经济的发展，应该基于政府与市场两种机制在服务经济结构演进中的作用，充分发挥政府、市场的机制优势和非政府组织的补充作用，实现政府与市场机制的优势互补，推进产业结构服务化战略。
在中国产业结构服务化是否存在“成本病”问题上，程大中（2004）基于中国服务业发展的实际，系统地检验了鲍莫尔-富克斯假说，发现中国存在“成本病”趋势，中国产业结构服务化进程将呈现不同变化。随后，程大中（2008）基于鲍莫尔两部门非均衡增长模型，通过实证研究发现中国多数地区在服务业方面已经显露出“成本病”问题；中国服务贸易逆差不断增长，表明国内服务供给相对短缺；服务相对价格指数上升说明居民服务支出比重上升，也说明服务业实际增加值比重并不明显；服务业劳动生产率增长缓慢和服务需求缺乏价格弹性是服务业就业比重快速上升的原因。
在区域产业结构服务化水平测度方面，程大中（2003）从产值结构、就业结构、相对劳动生产率出发，对中国服务业增长的地区特征进行了实证分析，发现中国服务业存在增加值比重偏低、就业比重偏低和人均增加值偏低现象；基于产值比重、就业比重、年人均产值、职工工资水平和工资产值比对中国服务业增长细分行业特征进行实证分析发现，服务业各细分行业发展以及地区差异较大；经济发展水平和城市化发展水平是导致上述现象的主要原因。随后，程大中（2009）从“成本病”理论出发，发现上海作为特大城市显露出“成本病”问题，但服务业竞争力较强且供给潜力巨大。王丹丹（2012）以特大城市为研究对象，以服务业增加值和从业人员占比60%为标准，指出北京、上海、广州和乌鲁木齐已形成以服务经济为主的产业结构；同时她还基于产业结构演进理论，以人均地区生产总值1500美元和5000美元为标准对中国所有特大城市经济发展阶段进行划分，发现天津、大同、沈阳、青岛和广州服务业的发展与其经济发展阶段相适应，北京、太原、呼和浩特、哈尔滨、上海、南京、厦门、济南、武汉、东莞、贵阳、南宁、西安和乌鲁木齐服务业的发展超前于其经济发展阶段，而其余城市服务业的发展均滞后于其经济发展所处阶段。
在服务业全要素生产率水平测度方面，顾乃华做出诸多贡献。顾乃华（2006）借助随机前沿生产函数模型和面板数据分析1992～2002年中国服务业经济效率特征发现，中国服务业的发展未发挥资源和技术的潜力，技术效率低；服务业增长主要依靠要素投入推动，全要素生产率的贡献微弱。随后，顾乃华（2006）又使用随机前沿生产函数模型比较1992～2002年中国工业和服务业的经济效率，发现中国服务业的技术进步速度慢于工业，技术效率下降速度高于工业，但服务业对工业的外溢效应要比工业对服务业的外溢效应强。顾乃华和李江帆（2006）也通过随机前沿生产函数模型使用面板数据对技术效率区域差异假说和其影响因素进行经验检验，发现东部、中部、西部服务业技术效率存在的显著差异是造成中国服务业生产率区域失衡现象的重要原因，而市场化进程和劳动力素质的差别是中国服务业技术效率区域差异的重要因素，因此，在吸引资本向中部、西部流动的同时要注重缩小区域技术效率差距。随后，顾乃华（2008）开始使用数据包络分析（DEA）方法分析中国服务业效率特征，基于理论和实证分析发现中国服务业发展效率较低，未能充分挖掘资源和技术的潜力，区域间效率差距明显并不断扩大，全要素生产率（TFP）变化主要受经济基础、就业人员教育水平、市场化进程以及资本密集度影响。
在产业内部结构服务化水平方面，顾乃华（2008）通过分析典型国家的数据发现，生产性服务业的增加值和就业比重均在不断上升且前者上升幅度大于后者，技术、知识最密集的商务服务业增加值比重在所考察国家中均上升最快，批发和零售业、交通运输业等传统的生产性服务部门增加值比重上升不明显，增加值比重提高幅度同行业技术含量之间存在正相关关系，其原因是生产性服务业相对劳动生产率也在不断提高；通过实证分析还发现，生产性服务业不断发展壮大是源于其强大的产业关联效应，而且生产性服务业的感应度系数要远远大于其影响力系数，因此产业融合发展才是中国产业结构服务化的未来方向。顾乃华（2010）利用投入产出表数据和多层线性模型探讨了工业投入服务化的形成机制、经济效应以及其受区域特征变量的调节效果，发现工业投入服务化程度提高能显著提升工业的增加值率和全要素生产率水平，区域改革开放能够增加行业资本有机构成对投入服务化的影响，也能够增加行业投入服务化程度对全要素生产率的影响，因此必须推动工业产业结构软化进程，形成工业和服务化互动发展的格局。
综上所述，产业结构服务化相关问题是经济学界研究的热点，已经形成一系列重要的理论和实证成果。在理论研究方面，虽然产业结构服务化与区域发展的关联规律已成为共识，但发展中国家和地区的产业结构服务化进程与发达国家和地区存在较大差异，这是不容忽视的现象。如金斯敦、波哥大、墨西哥城、圣保罗、布宜诺斯艾利斯、孟买、吉隆坡、首尔和台北的服务业比重，尤其是生产性服务业比重，上升到一定程度就呈现长期停滞状态，无法达到发达国家和地区产业结构高度服务化的状态。对于产业结构服务化规律是否能够指导发展中国家和地区的产业结构服务化进程，仍然存在一定争议。从国内外学者的研究成果来看，服务化相关定义并不明确，产业结构服务化的基本范畴到底应该如何界定？仍未得到有力解答。在产业结构服务化成因方面，“成本病”问题是否必然存在，仍然有较大争议。但从国内外学者研究成果来看，产业结构服务化进程的影响因素主要集中于技术进步、需求结构、要素结构、贸易条件和制度安排等方面。在中国产业结构服务化实证研究方面，国内学者的研究成果十分丰富，从不同视角对中国产业结构服务化进程的特征和水平进行了经验总结，但研究范围多集中于省级以上区域，且综合的实证研究相对不足；研究方法多采用流行的产业结构评价方法，并未将环境因素纳入分析框架。