Основни възможности за увеличаване на общата енергийна ефективност обаче се намират във физическите и химически промишлени процеси, които се основават на: 1) по-добро използване на топлинните потоци от изкопаеми или ядрени горива чрез а) прехвърляне на преобразуването чрез цикъла на Карно до по-висока температура и налягане, б) използване на подходящо възстановяване на отпадната топлина, например при процеси на комбинирано производство на енергия; 2) намаляване на съпротивлението ом по време на преноса на ток; 3) намаляване на топлоустойчивостта при топлообменниците; 4) увеличаване на топлоустойчивостта чрез използване на изолационни материали в строителството; 5) намаляване на устойчивостта при триене; 6) намаляване на загубите от магнитни полета; 7) съкращаване на прекалено дългите вериги за преобразуване на енергията.
A bruttó energiahatékonyság növelésének alapvető lehetőségei azonban a fizikai és vegyi ipari folyamatokban keresendőek, amelyek a következőkre épülnek: 1) a fosszilis vagy nukleáris üzemanyagokból származó hőáramok jobb kihasználása a következők által: a) a Carnot-ciklusú konverzió átállítása magasabb hőmérsékletre és nyomásra, b) a hulladékhő megfelelő rekuperációjának alkalmazása, pl. kapcsolt energiatermelési folyamatokban; 2) az ellenállás csökkentése az áram továbbítása során; 3) a hőellenállás csökkentése a hőcserélőkben; 4) a hőellenállás növelése szigetelőanyagok használatával az építőiparban; 5) a súrlódási ellenállás csökkentése; 6) a mágneses mezők által előidézett veszteségek csökkentése; 7) a túlságosan hosszú energiaátalakítási láncok lerövidítése.