产业集群中的分工和专业化表现为，企业之间的分工网络具有内在的必要性和可能性:
第一，现代产业的发展趋势是专业化和分工的日益深化，单个企业只可能选择产业链条上的一个环节进行生产，企业本身已经成为专业化程度较高的个体。这决定了企业无论在任何地区从事生产活动，都必须采取与其他企业合作的形式。形式上的区别仅仅表现为合作程度不同而已。
第二，产业集群区域内企业之间的合作更容易实现，尤其是在一些具有较长发展历史的产业集群区中更是如此，即产业集群区域内部各个企业之间在地理空间上的互相接近，使彼此关系更加密切。不同企业共同致力于相同产业的发展，由于彼此的关联性较强，因此，产业集群区域潜在的规则和信息交流会使合作的方式更为简单。
第三，产业集群内的企业需要与多家企业开展合作，进而构成合作网络。在产业集群区域内部，单个企业一般只从事某个产业环节的生产和研发，因而，它必须与上下游的其他企业进行合作。所以，产业集群中的分工不是单个企业的分工，也不是两个企业之间的分工合作，而是由多个企业构成的分工合作网络。
从动态角度分析，产业集群又可以促进分工的演进。产业集群具有分工专业化的特征，其之所以能促进分工的演进，是由于产业集群具有如下三大功能:
第一，降低交易费用。一般来讲，企业和各类生产要素倾向于选择产业集群地区。由于产业集群实现了资源的共享、知识的快速扩散和价值链上的相互需求，从而减少了企业的搜寻成本，并降低了交易费用。这就使大量交易可以就地成交，提高了交易效率，交易效率的提高将进一步促进产业集聚的分工和发展。
第二，通过加速创新来促进分工专业化的发展。产业集群内部通常具备良好的发展环境，可以促使由分工产生的先进经验和技术知识向周围扩散。同时，产业集群内部企业之间的近距离互动，能够在彼此信任的基础上，传递有价值的默示知识，通过思想、经验和信息在产业集群网络内的碰撞、激荡、频繁反馈，促进各种创新的产生和分工的不断深化。
第三，提供有利于分工专业化发展的环境。集群不仅是一种生产分工模式，也是一种良好的产业环境。在产业集群网络中，分工产生的递增收益会带来企业收入和政府财政收入的增加。前者能改善企业的小环境，增加研发投入;后者能通过改善公共基础设施建设，提高产业集群的整体交易效率。产业集群通过提供一系列有利于企业发展的资源网络、管理支持、创业服务环境等，可以使个体企业能在短时间内积累到非专业化状态下要花数倍时间才能积累起来的经验，创造出显著的熟能生巧的动态效果，从而也可以通过促进个体的专业化来加快分工的持续发展。
从演化特征看，产业集群往往呈现出从低级到高级和从简单到复杂的动态化和可塑性，即它总是处于不断的发展变化之中。产业集群是一种介于市场和纯粹科层组织之间的准市场组织，其稳定性比市场和企业要差，存在很强的转换可能性。虽然产业集群有利于交易效率的提高和交易费用的降低，从而带来递增收益，但这并不意味着集群越大越好。在正常状态下，集群扩张存在一个边界问题。分工的深化不会无限制地进行。在产业集群中，随着产业集群规模的扩大，将会逐渐出现限制分工发展的因素。比如，企业之间的激烈竞争、各种生产成本的上升等。因而，从理论上可以认为，产业集群中分工演化停止的时刻，也就是产业集群发展的最优边界。分工的演进与产业集群的发展存在着一个共同的边界。当产业集群内部分工的演进导致对产业集群的边际贡献和交易费用的变化相等时，产业集群中的分工将达到最优水平。
