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区域物流系统是在区域范围内运行的物流系统。其相关理论研究是基于区域经济学、城市规划学和经济地理学等相关理论展开的，主要有增长极理论、“点-轴”开发理论、产业集聚理论、新产业空间理论等理论方法。
以非平衡发展理论为基础的增长极理论始于法国经济学家弗朗索瓦•佩鲁，后经威廉姆森、弗里德曼、布郎等经济学家的不断完善，使之成为指导区域经济发展的重要理论。增长极理论指导实践的方式是通过选择并培育合适的增长极，加强它与区域的联系和合作，最终促进区域的共同发展 [139] 。增长极在狭义上，一是作为经济空间上的某种推动型工业，二是作为地理空间上的产生集聚的城镇，即增长中心；在广义上，主要指消费热点、技术创新点及城市增长极等。增长极具有“推动”与“空间集聚”意义上的增长的意思。增长极通过支配效应、乘数效应、极化与扩散效应对区域经济活动产生组织作用。增长极的形成过程不仅是通过市场机制自发调节的结果，还可能产生于政府的政策支持或重点投资。
增长极理论可作为区域物流规划的指导性理论。实施区域物流系统的目的是通过区域物流的合理化来推动区域经济的发展。对于有条件的区域，可以把有限的经济资源和人力资源集中到物流产业上来，打造“物流产业增长极”，从而带动其他产业的发展，进而促进其所在区域整体经济的增长：在物流基础设施建设方面，也应集中在一定的地域空间上以形成“增长中心”，避免重复建设；在物流园区建设方面，应注重增长极的诱发效应、极化效应、渗透效应和扩散效应。
在区域规划中，采用据点与轴线相结合的模式，最初是由波兰的萨伦巴和马利士提出来的。“点-轴”开发理论是运用网络分析方法，把国民经济看作由点、轴组成的空间组织形式，即“点”和“轴”两个要素结合在同一空间里。点即增长极，轴线即交通干线，因此“点-轴”开发理论是增长极理论的延伸，它是以区域经济不平衡规律为出发点的。该理论认为，在一定的假设条件下，经济中心在地域上呈三角形分布，其吸引范围为六边形。不同等级的经济中心依据市场最优、交通最优、行政区划最优原则，体现了不同等级经济中心吸引范围的差异。“点-轴”开发理论重点论述了经济的空间移动和扩散是通过点对区域的作用和轴对经济扩展的影响，采取小间距跳跃式的转移来实现的 [140] 。
“点-轴”开发理论反映了经济在空间集聚并沿轴线进行扩散的经济发展规律。该理论为区域物流资源的集中规划、管理和发展提供了强有力的理论支持。它强调在物流基础设施建设中，应注意把各物流“节点”联结起来进行“轴线”建设，以实现各节点间功能的相互补充和协调发展。在进行物流基地和物流园区空间规划时，应依托公路、水路、铁路等交通轴线进行布局。
在“点-轴”开发理论的基础上，区域物流的发展模式应采取“点-轴-网-面”的发展思维，即“发展极-发展轴-网络-域面”的发展模式。在地域上，物流经济发展模式落实到区域上就是采用发展物流经济的物流中心城市（即点与发展极）-物流经济带（即轴与发展轴）-物流网络（即网络与网）-物流圈（即面与域面）。物流中心城市就是点-轴系统中的“点”，物流经济带是“发展轴”，物流网络是“发展轴”和“发展极”的集合，物流圈就是“集聚区”，即为宏观意义上更大的“点”。物流中心城市、物流经济带、物流网络和物流圈实际上是物流经济发展不平衡在地域上的一种表现。
集聚是指资源、要素和经济活动等在地理空间上的集中趋向与过程。经济活动的内在联系及其对区位的选择是集聚形成的初始动力。集聚能够产生集聚经济，同样也会增强经济活动的空间集中趋势，并因此而形成循环因果式的集聚动力。产业集聚主要有两种机制，一是区位指向，经济活动在地理空间上的分布主要受其区位指向的制约，并呈现出一定的地理集中趋势，各种经济活动的区位指向存在明显差异，主要有自然资源指向、生产要素指向和市场与交通指向。二是产业联系，产业联系是经济活动过程中企业内部与企业之间的物质、能量信息与服务的交换与流动的关系，它会对区位选择与企业集聚的形成产生重要影响。
集聚的经济目的是集聚企业可以分享公共设施，降低生产成本，加速企业知识和技术的创新和扩散，减少运输费用，降低交易成本，获得外部规模经济等。在区域物流规划中，政府应通过建立物流园区、配送中心等基础设施，积极推动物流业的集聚，以产生集聚的经济效益 [141] 。此外，其他产业在空间上的集聚也会影响区域物流的运作方式及空间布局，因此，在做区域物流规划时应充分考虑到产业集聚对区域物流模式选择与物流园区选址的影响。
新产业空间理论始于20世纪70年代初对意大利东北部和中部地区中小型企业分布区的研究。该研究揭示了这些产业区发展的内在动力，以及作为动力源的区域社会经济特性。
新产业空间理论将产业集聚形成的机制归为这样几个方面：传统的产业集聚，包括马歇尔集聚、韦伯集聚、地域生产综合体、增长极、地区比较效益机制，这些产业集聚都以工业化为时代背景，强调企业之间建立在垂直一体化基础上的物质联系，集聚的主要目的是为了节约运输成本和取得外部规模经济。工业化后期及信息社会，随着建立在现代科学技术与垂直分离基础上的多品种、少批量、定制式柔性生产方式的诞生，企业间与物质联系相伴的信息沟通越来越重要，即时生产使得供应商、生产商、客户三位一体，相互靠近，产业集聚的目的不再是运费的顾虑，而是交易费用的减少，同时外部规模经济也拓展到外部范围经济。在新产业区中，产业之间的地方联系是形成集聚的又一重要原因。企业间的地方化网络联系，在相当程度上促成了产业集聚。既然企业间的关系是一种网络结构，企业围绕生产经营活动的一切活动就都可以在价值链上得到体现 [142] 。
新产业空间理论是近年来在西方发达国家发展起来的研究区域经济的一种理论。虽然这一理论至今还不太完善，尚未成为一个相对稳定的理论体系，其某些设想在现阶段还不太现实，但是新产业空间理论是对传统某些思维定式的反思，对未来有着重要的参考价值。该理论的核心为强调自立型发展，强调企业的结网与本地化，这对于发展中国家区域经济的发展具有多方面的启示意义。