低碳城市是生態化城市理想與生態城市建設的現實結合點。生態城市理論為構建生態化的城市描繪了一幅美好的藍圖，但要把這一藍圖變成現實的生態城市，仍然缺乏現實的動力。這是因為：首先，生態城市理論專注於對城市生態係統的研究，沒有考慮全球和區域可持續發展對城市的要求，沒有充分考慮城市係統與區域和全球生態係統的關係（黃肇義，2001）。事實上，當全球化時代快速城市化進程將全球人口、資源向城市、特別是大城市集中的同時，人們已經越來越意識到，城市生態係統的影響不局限於城市，而是通過發達的交通和通信聯係，對區域生態係統發生影響，這就需要我們在考慮城市係統時要突破生物區域、流域尺度，從國家、甚至全球的角度考慮生態服務功能的有限性來約束部分汙染物排放和人類活動規模及強度。其次，生態城市沒有明確界定城市的生態極限問題。生態係統的服務功能是不可替代的，但其供應是有限的。20世紀90年代發展起來的生態足跡分析方法是量化區域人類活動對自然影響的有效工具。但這一工具具有生態偏向性，沒有涉及經濟、社會、技術方麵的可持續性，不考慮人類對現有消費模式的滿意程度，其局限性也很明顯。
低碳城市從應對全球氣候變化出發，引入“碳源”“碳彙”的概念，在人與自然、城市與環境之間搭起了一座可以度量的溝通橋梁，在技術上以“低碳”為中心設計的一整套政策、金融工具，更具針對性和實踐性，無論在理論上還是在實踐上都是生態城市必要的、有益的補充。不少學者將低碳城市與生態城市合並表述為低碳生態城市，如國家住房建設部副部長仇保興是低碳生態城市的堅定倡導者（仇保興，2009），中國城市科學研究會編撰《中國低碳生態城市發展戰略》，趙國傑（2011）、劉琰（2010）、孫菲（2011）、郝文升（2011）、劉穎（2011）等學者使用的概念都是低碳生態城市。
2.3.3低碳城市與可持續發展
可持續發展（Sustainable development）的概念最先於1972年在斯德哥爾摩舉行的聯合國人類環境研討會上正式討論。
這次研討會雲集了全球的工業化和發展中國家的代表，共同界定人類在締造一個健康和富生機的環境上所享有的權利。
1987年，世界環境與發展委員會出版《我們共同的未來》報告，報告引用挪威首相Gro Harlem Brundtland的意見，將可持續發展定義為：“既能滿足當代人的需要，又不對後代人滿足其需要的能力構成危害的發展。”這個定義以後被國際社會和學術界廣泛接受。1992年6月，聯合國在裏約熱內盧召開的“環境與發展大會”，通過了以可持續發展為核心的《裏約環境與發展宣言》、《21世紀議程》等文件。隨後，中國政府編製了《中國21世紀人口、資源、環境與發展白皮書》，首次把可持續發展戰略納入中國經濟和社會發展的長遠規劃。