Como un recurso estratégico escaso, la utilización eficiente de los recursos de tierras raras es crucial para garantizar la seguridad económica nacional y promover el desarrollo sostenible. La IA, el motor central de la Cuarta Revolución Tecnológica, ofrece una oportunidad favorable para impulsar la innovación tecnológica verde. La eficiencia verde en la innovación tecnológica no ha sido estudiada adecuadamente, y la relación entre la eficiencia verde en la era de las tierras raras y la IA sigue siendo incierta. Basado en la brecha de investigación mencionada, este estudio emplea el modelo de medida basado en el slack para realizar evaluaciones tanto estáticas como dinámicas de la eficiencia verde en la innovación tecnológica durante las fases de desarrollo y transformación tecnológica de ocho empresas chinas de tierras raras que cotizan en bolsa desde 2017 hasta 2021. Este estudio tiene como objetivo proporcionar una base política para mejorar la eficiencia verde de la industria de tierras raras y la aplicación de la IA en la cadena industrial. Los hallazgos revelan lo siguiente: (1) la eficiencia verde de la innovación tecnológica entre estas empresas de tierras raras que cotizan en bolsa sigue siendo baja en ambas fases, siendo la baja eficiencia técnica pura un factor clave que contribuye a la baja eficiencia general de la innovación tecnológica verde; (2) la productividad total de los factores en la fase de desarrollo tecnológico exhibe una trayectoria ascendente fluctuante mientras que muestra una tendencia general a la baja en la fase de transformación de logros; y (3) la aplicación de la IA mejora significativamente la eficiencia verde de la innovación tecnológica durante la fase de transformación, con un impacto más pronunciado en comparación con la fase de desarrollo tecnológico. Este estudio contribuye a la literatura existente al ampliar investigaciones previas sobre la IA y la eficiencia verde, particularmente en el contexto de la industria de tierras raras. Los resultados empíricos ofrecen valiosas recomendaciones políticas para mejorar la utilización de los recursos de tierras raras y potenciar la innovación tecnológica verde a través de la integración de la IA.