O número de publicações sobre Eficiência Técnica (TE) de explorações leiteiras vem crescendo nos últimos tempos devido à relevância política, econômica e social do tema, bem como ao seu apelo acadêmico. O objetivo desta tese é duplo: apresentar uma síntese de pesquisa sobre a TE em explorações leiteiras, desenvolvendo tanto uma análise de meta-síntese quanto uma análise de meta-regressão; apresentar um estudo empírico com o objetivo de mensurar e compreender os fatores que afetam a TE em propriedades leiteiras nos municípios selecionados no Sul do Brasil. A síntese de pesquisa (análise de meta-síntese e análise de meta-regressão) abrange 103 artigos publicados entre 1987 e 2014 em 54 fontes diferentes usando uma abordagem rigorosa e reprodutível para selecionar estudos. Esta síntese complementa e amplia as revisões de literatura anteriores apresentando um quadro de síntese (contexto e determinantes, entradas, saídas e técnicas de mensuração da TE) por meio da análise de conteúdo. Em seguida, a meta-regressão foi aplicada para analisar os efeitos que as diferentes metodologias e que as características específicas de cada estudo têm sobre a média da TE (modelos I ao IV – subseção 3.1.3). Os resultados da análise de meta-síntese indicam que não há um acordo entre os autores sobre o contexto e os determinantes da TE. A análise dos determinantes levou a proposições de pesquisa verificáveis. Os principais determinantes da TE são: a localização geográfica (altitude, qualidade do solo, clima), o tamanho da propriedade, os investimentos em cuidados veterinários, alimentação e práticas de ordenha, modelo de estimativa da TE, políticas públicas, e gestão relacionada com as variáveis. Os resultados da análise de meta-regressão (total de 531 distribuições do índice de TE em explorações leiteiras baseado nos 103 artigos da amostra) são discutidos e têm-se duas contribuições importantes: (i) o estudo atualiza e compara trabalhos anteriores sobre a TE em fazendas leiteiras e (ii) acrescenta duas dimensões das explorações leiteiras: tamanho (número de vacas e hectares de terra) e o desenvolvimento econômico. A variação nos índices de TE relatados na literatura pode ser explicada pela metodologia das estimativas (método de estimação, forma funcional, dimensionalidade do modelo), pela localização geográfica das fazendas e pelo tamanho da propriedade. Além disso, os resultados sugerem que, dado o estado da tecnologia predominante em cada região no momento em que os estudos sobre TE foram realizados, os produtores de leite na amostra poderiam aumentar a sua produção de leite em 20,1 porcento (nível de ineficiência), em média, se eles produzirem em suas fronteiras de eficiência. Implicações para os produtores de leite e para pesquisas futuras é validar essa síntese de pesquisa. A partir dessa síntese de pesquisa, algumas proposições e hipóteses que emergiram foram testadas usando os dados obtidos em uma pesquisa realizada em municípios selecionados no Sul do Brasil. Este estudo empírico mensurou a TE para cada propriedade de leite e identificou aquelas que apresentam as melhores práticas (benchmarks). A mensuração do nível de TE combinada com a análise das melhores práticas auxilia os produtores a melhorar seu grau de eficiência. Em seguida, utilizando outros dois modelos de meta-regressão (V e VI – subseção 3.2.3), o estudo empírico auxiliou no entendimento dos principais fatores que afetam essa TE, derramando novas luzes empíricas na literatura acadêmica.