ถึงแม้ว่าทุกวันนี้อุตสาหกรรมจะพัฒนารุดหน้าไปอย่างรวดเร็ว โดยได้รับการเกื้อหนุนของเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่ก้าวหน้าขึ้น ซึ่งถ้ามองในแง่ของเศรษฐศาสตร์ก็นับเป็นเรื่องที่น่ายินดี แต่ในอีกด้านหนึ่ง อุตสาหกรรมก็ยังถูกท้าทายจากคำถามสำคัญ 2 ประการ คำถามแรกคือ ในอนาคตจะยังมีทรัพยากรธรรมชาติที่เพียงพอสำหรับการผลิตหรือแปรรูปทาง อุตสาหกรรมหรือไม่ ?

เพราะความเป็นจริงในปัจจุบันนี้บ่งบอกแก่เราว่า ทรัพยากรธรรมชาติหลาย ๆ อย่างกำลังร่อยหรอลง ไม่ว่าจะเป็นป่าไม้ สินแร่ เชื้อเพลิง หรือว่าพลังงาน แน่นอนว่า ถ้าไม่มีวัตถุดิบป้อนสู่ระบบ อุตสาหกรรมก็จะดำเนินต่อไปไม่ได้ ส่วนคำถามที่สองซึ่งกำลังเป็นคำถามที่ถูกนำมาขบคิดพิจารณาอย่างกว้างขวางใน ปัจจุบัน นั่นคือคำถามที่ว่า อุตสาหกรรมจะจัดการกับปัญหาสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงและซับซ้อนมากขึ้นอย่างไร ? เพราะเท่าที่ผ่านมา การพัฒนาทางอุตสาหกรรมถูกมองว่าเป็นตัวการสำคัญของปัญหามลภาวะ

เมื่ออุตสาหกรรมขยายตัว มีการผลิตมากขึ้นและเร็วขึ้น สิ่งที่จะตามมาก็คือกากของเสียทางอุตสาหกรรมที่เพิ่มพูนมากขึ้นและมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น เทคโนโลยีอุตสาหกรรมใหม่ ๆ ก็มักมาพร้อมกากของเสียชนิดใหม่ที่ยากแก่การแก้ไขหรือบำบัด ซึ่งถ้าหากอุตสาหกรรมยังคงพัฒนาไปตามวิถีดั้งเดิม วิกฤติการทางอุตสาหกรรมก็จะเกิดขึ้นอย่างเลี่ยงไม่ได้

ดังนั้น ทุกวันนี้หลายฝ่ายจึงพยายามมองหาหนทางการพัฒนารูปแบบใหม่ที่เรียกว่า การพัฒนาที่ยั่งยืน (Sustainable Development) ซึ่งหมายถึงการพัฒนาที่ไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและคุณภาพชีวิตของผู้คน ทั้งผู้คนที่มีชีวิตอยู่ในยุคปัจจุบันและผู้คนในรุ่นถัด ๆ ไป ในการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างยั่งยืนนั้นจำเป็นต้องอาศัยทั้งหลักทฤษฎีและหลัก ปฏิบัติที่ชัดเจน

เพื่อให้ทุก ฝ่ายที่เกี่ยวข้องสามารถนำไปอ้างอิงเพื่อการตัดสินใจและสามารถปฏิบัติไปใน ทิศทางเดียวกันได้ ซึ่งในช่วง 2 ทศวรรษที่ผ่านมาก็ได้มีการเสนอหลักคิดและทฤษฎีต่าง ๆ ขึ้นมาอย่างหลากหลาย แต่มีแนวทฤษฎีใหม่อย่างหนึ่งที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดได้แก่ แนวทฤษฎีนิเวศอุตสาหกรรมของ Frosch และ Gallopoulos

ดังนั้น ถ้าสามารถปรับการใช้วัสดุและพลังงานในระบบอุตสาหกรรมให้เป็นเหมือนระบบนิเวศ ของสิ่งมีชีวิต โดยทำให้ผลิตผลและของเสียจากหน่วยการผลิตหนึ่งเป็นวัตถุดิบสำหรับหน่วยการ ผลิตอีกหน่วยหนึ่งอย่างเป็นขั้นเป็นหลั่น (Material Cascading) และทำให้การไหลของวัสดุและพลังงานเป็นวงจรปิดมากที่สุด ก็จะช่วยให้การใช้ทรัพยากรในระบบอุตสาหกรรมเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ระบบอุตสาหกรรมก็จะสมดุลและยืนขึ้นเช่นกัน