为了缓解全球气候变暖,中国正积极努力地实施碳减排措施,已启动多个碳排放交易所,但在当前社会背景下基于企业自愿的碳交易模式难以发挥显著的减排成效。在未来西方国家还可能对未强制实施碳减排措施的国家设置碳关税等环境贸易壁垒,届时中国出口品的国际竞争力势必遭受严重的冲击。为了弥补碳减排措施的不足和应对潜在贸易壁垒的威胁,有必要研究碳税在中国的适用性及其对经济发展的影响。与此同时,高能耗、高污染、高排放的产业结构现状是制约国民经济发展的重大障碍,加快产业结构调整是实现绿色发展的必然要求。因此,能否借助碳税在实现节能减排目标的基础上促进产业结构调整,对国民经济持续、健康、稳定发展具有重大战略意义。本文基于以上的社会经济背景,从经济学理论的视角分析了碳税促进产业结构调整的微观基础与宏观路径,并通过对产业结构和二氧化碳排放现状的描述以及国际比较指出了碳税促进产业结构调整的现实条件。在理论与现实的支撑下,依据国民经济系统运行模式构建了包含28个部门的可计算一般均衡(CGE)模型,借助《中国2010年投入产出表延长表》编制了中国社会核算矩阵表。在不考虑税收中性的条件下模拟了五档碳税税率对二氧化碳排放、GDP、部门产出以及产业结构的影响。研究结果表明开征碳税对能源部门产出的抑制性最强,有效地降低了二氧化碳排放量并促进了产业结构的高级化和绿色化,其代价是微弱的经济增长损失,且随着税率的提高,效应会不断的增强。为了进一步探究碳税的“双重红利”效应,分别设计了碳税收入的四种使用方案,结果显示用于居民补贴的三种方案均实现了碳减排和经济增长的“双重红利”,并使得产业结构调整的方向和速度具有可控性,而用于企业的补偿措施仅降低了碳税给国民经济造成的冲击,不能实现经济增长的红利。最后,本文依据研究结论从产业结构调整的视角为将来中国碳税政策的实施给出了相应的政策建议。