日益加深的老龄化和正在提速的城镇化是我国人口结构转变的两个重要特征,碳排放作为人类活动的产物深受人口结构转型的影响。文章基于中国分省动态面板数据,通过改进KAYA恒等式,从全国和区域两个层面入手,运用系统广义矩估计(SYS-GMM)和Driscoll-Kraay协方差矩阵估计等计量方法对老龄化、城镇化与碳排放之间的关系进行了考察。研究表明:中国人口老龄化和城镇化均与碳排放存在倒U型关系,但由于中国人口老龄化与城镇化所处阶段不同,以及地区之间发展的不平衡,这种倒U型关系存在时间、空间以及程度上的差别。具体来看:从全国层面,目前阶段的人口老龄化并未跨过倒U型拐点,对碳排放增加仍具有促进作用;从区域层面,西部地区的人口老龄化开始产生碳减排效应,与碳排放的倒U型关系较为显著。不管是从全国层面还是区域层面,城镇化均对碳排放具有显著的倒U型影响,这种影响在中西部地区作用力更强。