我国碳税政策实施迫在眉睫，征收碳税实现减排目标的同时也会对我国宏观经济造成一定的冲击，而技术创新既可以增强碳税的节能减排效应，又能够缓解碳税对宏观经济的负效应，但我国现阶段技术创新尤其是低碳技术发展水平较低。因此，在征收碳税时，碳税对技术创新产生怎样影响，成为能否实现碳减排和经济可持续发展双重目标的关键。本文通过理论模型建立碳税强度、能源强度及碳税补贴与技术创新之间的关系，分析得到三个基本推论：（1）碳税强度与工业的技术创新之间存在倒“U”关系；（2）能源强度对技术创新产生正效应；（3）碳税补贴对技术创新的影响存在不确定性。进一步，我们选取2004—2011年中国37个行业面板数据，实证验证了这三个推论。在实证分析过程中还发现：我国工业行业能源消耗与碳排放之间存在非对称性；我国工业行业技术创新投入效率较低；无论是创新投入碳税补贴还是创新产出碳税补贴都能够推动工业行业技术创新能的发展，增强碳税对技术创新的激励作用，减弱能源强度对技术创新的负效应；整体上来说，创新产出碳税补贴对技术创新影响比创新投入碳税补贴更佳；外商直接投资对技术创新产生负效应；研发资本投入和劳动力投入与技术创新之间存在正相关。