【摘要】【目的】中国城市化已经处于由中期向后期的过渡阶段，城市内部多中心结构正在加速演化，探究其对碳排放强度存在什么影响以及如何影响，可从空间规划视角为低碳城市建设提供新思路。【方法】以2006—2020年中国279个地级及以上城市为研究对象，采用固定效应模型、工具变量及倾向得分匹配等方法，实证检验了多中心结构的碳减排效应及其内在机制。【结果】(1)2006—2020年，城市碳排放强度呈现下降趋势，空间分布上具有“核心-边缘”结构与省际边界现象，东西差距的变动较小而南北差距有所上升。城市多中心结构呈现上升趋势，地理分布的聚类特征较为稳定。(2)多中心结构能够显著降低碳排放强度，但存在区域异质性。其碳减排效应在东部和西部城市高于中部城市，南方城市高于北方城市；此外，该效应仅存在于经济高水平或人口规模大的城市。(3)影响机制表明，多中心结构能够通过促进服务业更快发展、优化土地利用结构以及吸引高生产率企业区位选择3条途径降低碳排放强度，但企业区位选择最终呈现分类集聚还是混同集聚在不同城市间具有异质性。【结论】面向城市化新阶段，需要支持城市多中心发展策略，但同时应把握多中心结构碳减排效应有效发挥的前提条件以及畅通传导渠道等。