低碳经济近年来已经成为国际社会关注的焦点。在实施低碳经济战略时政策主体会面临两个重要的决策:经济增长模式转变和产业组织内部调整。先行工业化国家工业基础雄厚、产业竞争优势明显,后工业化国家工业技术落后、产业内部结构不合理。根据自身产业特点和行业经济环境效应差异,合理选择低碳经济实现路径至关重要。鉴于此,文章在计算出工业行业特定年份的能源消耗强度的基础上,采用Becker and Henderson行业分类方法,将我国33个工业行业划分为高、中、低三大类能耗行业,同时测算1998—2007年33个行业二氧化碳排放量、市场集中度和行业技术研发投入,构建行业面板数据模型,并应用差分GMM估计方法探究三类行业市场集中度、技术创新与二氧化碳排放的关系。研究结果表明:(1)技术创新有助于降低所有行业二氧化碳排放强度;(2)高度能耗行业市场集中度降低二氧化碳排放强度;(3)低度能耗行业市场集中度提升二氧化碳排放强度;(4)中度能耗行业市场集中度对二氧化碳排放强度影响不显著。市场集中度对行业二氧化碳排放的影响出现了明显的行业差异,政府应该根据不同耗能行业的特点制定相应的兼并政策。