在一國或地區產業結構和資源利用效率保持不變的前提下，如果不考慮其他因素的影響，其經濟總量增長的越快，經濟規模越大，意味著消耗更多的能源和自然資源，產生更多汙染和廢物。因此，在其他因素既定的前提下，經濟總量的增長與環境質量的關係是負相關的，經濟規模越大，能源需求越大，由此導致的碳排放也越多，環境汙染越嚴重。而不同的經濟體能以多快的速度越過倒U形曲線的峰值，從經濟增長與改善環境質量的“蹺板現象”進入到兩者協調發展的“魚和熊掌兼得”，則與不同經濟體在不同發展階段上的經濟增長方式的選擇有直接關係。
碳排放與產業結構。在產業規模一定的情況下，在不同的產業結構下碳排放與經濟增長之間有著不同的關聯。產業結構就是各個產業部門所占的比重、所處的地位以及相互關係。不同的產業結構所引起的能源消費和碳排放是不一樣的。
一般情況下，在第一產業所占比重較大的前工業時代，產業發展對能源需求不大，所導致的碳排放量也不大，能源消費、碳排放與經濟增長處於天然的“協調”發展中；在第三產業占比較大的後工業階段，與工業相比，服務業的能源消費量和碳排放量要小的多，總體上碳排放會呈下降趨勢。第二產業的發展與碳排放的關係最為密切，而工業部門內部結構的變動對碳排放有著顯著的影響。各國發展經驗表明，一國的工業化過程一般都從勞動密集型的輕工業起步，然後逐漸向以原料和能源工業為中心的資金密集型的重化工業發展；在基礎工業得到較充分發展基礎上，工業重心逐步向加工組裝工業轉移，使工業加工程度和產品附加價值不斷提高，進入高加工度化階段；隨著工業結構的高加工度化，技術進步的作用日益明顯，工業結構將進一步表現出技術集約化的趨勢，技術密集型產業居於主導地位。總體上，重工業的汙染強度明顯高於以勞動密集型為特點的輕工業。一個地區重工業比重持續上升或該地區工業化進程進入以重化工業為中心的資本密集型階段，環境壓力顯著大於其他階段。當工業化進入以高技術產業為核心的技術密集型階段，汙染強度下降，從經濟結構的角度，環境壓力開始改善。
碳排放與能源結構。在協調的經濟規模和經濟發展階段，不同的能源結構導致不同的碳排放水平。能源是經濟社會運轉的血液，同時也是碳排放的重要因素。資源稟賦不同，能源消費結構不同，導致的碳排放量也會大為不同。如果碳基能源所占比例較大，由此導致的碳排放量也就會增多（Dhakal S，2009）。這是因為碳基能源的碳排放係數較大，尤其是煤炭的碳排放係數。中國曆來是以煤炭消費為主，據《中國統計年鑒2011》顯示，2011年中國一次性能源消費結構中，煤炭占68.4%，石油占18.6%，天然氣占5.0%，非化石能源，即可再生能源消費比重上升到8.0%，每年減排二氧化碳6億噸以上。
根據國務院2009年年底提出的目標，預計到2020年非化石能源占一次能源消費比重將達到15%左右。2009年，中國能源消費總量為30億噸標準煤。據專家預測，到2020年能源需求總量將高達45億噸標準煤，由此導致的碳排放量也勢必較大。
隨著清潔能源技術的進步，人們會逐漸加大清潔能源的消費比例，這樣，碳排放會因為能源消費結構的調整而出現減少的趨勢。
碳排放與技術結構。當經濟規模、產業結構、資源稟賦一定的情況下，產業的技術結構決定碳排放水平。技術進步能夠從不同角度推動低碳化的進程，包括能源效率、低碳技術發展水平（如碳捕獲技術等）、管理效率、能源結構等。
目前，中國單位國內生產總值能耗不僅遠高於發達國家，也高於一些新興工業化國家，主要是由於能源密集型產業技術落後導致，第二產業特別是高耗能工業能源消耗比重過高，鋼鐵、有色、化工、建材四大高耗能行業用能占到全社會用能的40%左右，能源效率相對較低，單位增加值能耗較高。