目前气候变化影响着全球各国的生存和发展，减少和控制碳排放量成为国际社会关注的焦点问题之一。在低碳经济背景下，美国拟对中国高碳产品的进口征收碳关税，这势必对中美贸易产生巨大的影响。本文试图分析碳关税对中美贸易的影响，首先利用投入产出分析中国出口到美国的产品中的隐含碳问题基础上进行模拟分析，估算不同碳关税征收标准下碳关税征收对中美贸易的影响；其次结合国际经济学中的微观经济分析方法研究碳关税的征收对中美两个碳排放大国所带来的生产、福利、贸易条件及碳关税的效仿及报复等效应；然后进一步分析碳关税征收背景下中美两国政府之间有关碳关税谈判的博弈；最后得出结论和政策启示。研究结论表明中国出口到美国的高碳行业主要集中在化学工业、金属制品业、机械设备及交通运输设备等行业，征收碳关税将导致中国的贸易量减少，净福利损失，而美国可能提高其净福利水平，使中国处于不利的国际地位。在中国政府是否参与征收碳关税的静态博弈中，中国使用“以牙还牙”的战略对美国出口到中国的产品也征收相应的碳关税时，是为维护中国自身的利益而采取的对应措施，这将使得有关的碳关税谈判陷入无限重复的博弈中。最后根据研究结论提出相应的政策启示。