近几十年，环境污染问题是经济学家关注的热点问题，而工业污染问题是关注的重点。为了减轻工业经济发展带来的环境问题，我国政府和企业进行了大量的工业污染治理，环保投资成为推动经济、社会和环境可持续发展的重要动力。我国工业污染治理投资结构是企业投资占主导地位，政府辅助配合的投资结构模式。由于环境问题在市场机制调节作用下并不能得到有效解决，政府在指导市场进行环境污染治理成为不可或缺的一部分。本文首先在回顾前人研究的基础上，在理论部分将政府环保投资和企业环保投资引入可持续内生增长模型中，其结果表明环保投资比重影响各投资主体的污染治理效率。为了进一步研究环保投资主体结构，本文通过对工业污染治理中市场失灵、政府失灵和政府环境管制的探讨，为分析环保投资结构对工业污染治理绩效的影响奠定理论基础。为了揭示政府环保投资与企业环保投资的关系，本文基于理性条件下构建环保投资主体间博弈分析框架，逐步将政府的作用引入博弈分析框架中，其政府与企业环保投资的博弈均衡结果表明：政府进行环保投资可以有效的带动企业进行环保投资。在实证分析中，以我国30个省级行政区2001年至2010年相关数据，在对我国环保投资结构及工业污染治理绩效指标进行初步统计观察基础上，采用联立方程3SLS回归分析方法对环保投资主体结构与工业污染治理绩效关系进行了实证检验，并采用单方程多元回归分析了环保投资比例对工业污染治理绩效的影响。检验结果显示：企业环保投资对工业污染（工业废水、工业废气、工业固体废弃物）排放具有减排作用，提高企业环保投资比重可以提高工业污染治理绩效，但政府环保投资对工业污染排放量具有正向影响，而提高政府环保投资可以带动企业环保投资的增加。为了进一步说明政府和市场之间的关系，本文以正反两个环保投资案例进行分析。研究结果表明：（1）我国企业环保投资是有利于工业污染治理绩效提高；（2）我国政府环保投资表现为投资失灵、引导作用；（3）提高企业环保投资比重有助于提高工业污染治理绩效。最后，文章在总结上述理论分析、实证检验结果及案例分析基础上提出促进我国环保投资结构改善和优化的政策建议，这对于我国工业污染治理绩效提高具有重要意义。