در این پژوهش کیفی که از نوع توصیفی بوده و با راهبرد پژوهش مطالعه موردی انجام گرفته، نظام نوآوری صنعت نفت ایران در قالب اتخاذ رویکرد توأمان ساختاری و کارکردی (رویکرد سیستمی) به طور عمیق و در بافت طبیعی خود از دید مشارکت کنندگان موردمطالعه و تحلیل قرار گرفته است. در این پژوهش بر مبنای چارچوب نظری مشتمل بر پنج مؤلفه سیستمی نظام نوآوری، بازیگران و ارتباطات فی مابین آن ها بررسی شده اند. به منظور تأمین روایی سازه ای از مأخذ اطلاعاتی چندگانه (مصاحبه ها، مشاهدات و تحلیل اسناد) و برای حصول روایی بیرونی از نظریه های پیشین به عنوان چارچوب نظری اولیه پژوهش استفاده شده است. همچنین جذب و توسعه دانش و فناوری های راهبردی صنعت نفت به عنوان کارکرد اصلی نظام شناسایی و سه زیرکارکرد برای آن معرفی شد. درمجموع شناسایی 29 چالش ساختاری و کارکردی موجود از منظر خبرگان، مکمل شناخت از این نظام بوده و نهایتاً پیشنهاد های سیاستی ارائه شده است.