我国目前已成为世界第一大二氧化碳排放国,并向世界承诺了2020年的减排目标。为了有效地控制我国的二氧化碳排放量,科学有效地制定碳减排措施,必须了解我国二氧化碳排放的特征,进而找出主要影响因素。本文对1990年至2012年我国31个省市二氧化碳排放量进行测算,并对2012年的碳排现状进行有针对性的细致分析。基于此,利用空间面板计量分析方法进行后续研究,首先进行我国各省市碳排放量的空间集聚性分析;然后,为追求结果的客观性,设置三种空间权重矩阵,分别对我国碳排放进行空间自相关分析和空间面板计量分析,得出结论,并提出政策建议。研究结果表明:(1)我国各省市的二氧化碳排放量差异很大,由大到小排名前十位的省份的碳排量占全国的59.35%,其中,山东省、河北省、内蒙古自治区、江苏省和山西省的碳排放之和占全国31个省市的36.33%。(2)我国各省市二氧化碳排放量存在显著的空间自相关性,在空间分布上总体呈现东北偏高、西南偏低的地域性特征。(3)实际地区生产总值和能源结构是影响我国各省市二氧化碳排放量的主要因素,某一省区的实际地区生产总值不仅会对本省区二氧化碳排放量产生影响,而且可能通过空间传导机制引起邻近省区二氧化碳排放量的变化。