O presente trabalho tem como objetivo analisar o impacto dos investimentos em Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) no aumento das produtividades do carbono e do uso da energia e, consequentemente, na sustentabilidade das firmas. Nas últimas décadas, a preocupação com a economia ambiental tem aumentado progressivamente, e a Pesquisa e Desenvolvimento surge para elevar as capacidades tecnológicas das firmas e desenvolver processos produtivos mais eficientes. Para realizar esta pesquisa, o procedimento metodológico empregado é uma análise com dados em painel, contendo um total de 232 observações de 58 firmas ao longo de quatro anos, obtidos por meio das fontes de pesquisa Corporate Knights e S&P Capital IQ, no qual utilizou-se o método de regressão linear a fim de verificar a significância dos investimentos em P&D na sustentabilidade das firmas. Os coeficientes estimados representam as elasticidades parciais dos investimentos em P&D em relação a dois índices de desempenho: a produtividade do carbono e a produtividade do uso da energia. Os resultados apontam que os investimentos em P&D conseguem aumentar a produtividade dos índices sustentáveis, e, dessa forma, constituem-se fator essencial para o sucesso da dinâmica das empresas.