以瓦特发明蒸汽机为标志的第一次工业革命后，汽车、飞机成为主要的交通工具，煤炭、石油等化石燃料被广泛利用。继工业革命之后，世界又迎来了信息革命等一系列的重大变革。然而，这些革命都带来了温室气体的大量排放，导致全球气候变暖。为了弥补上述革命带来的缺憾，如今，一个以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济时代正在到来。低碳经济被人们认为是继两次工业革命、信息革命、生物技术革命之后，第五次改变世界经济的革命浪潮。
一个事实是：受温室气体排放的影响，过去100年间，世界平均气温上升了0.74℃；最近50年间，世界平均气温上升的幅度是过去100年间的2倍左右；20世纪海平面平均上升了17cm。以上这些趋势如得不到扭转，就意味着21世纪末世界平均气温将上升4℃，海平面将上升60cm。全球变暖将给生态系统、食物与水供应以及人类的居住都带来持久而深远的影响。
高速发展的世界经济在创造巨大物质财富的同时，也使大气中包含二氧化碳在内的温室气体的含量急剧增加。在人类社会实现工业化以前的19世纪初，大气中二氧化碳的浓度为270ppm（体积浓度，即一百万体积的大气中所含二氧化碳的体积数），而目前大气中的二氧化碳含量已达350ppm。有人预测，如果人类不采取任何措施，到2050年，大气中二氧化碳含量将超过900ppm。由此引起的全球变暖可能会导致温带扩大、冰川消融、海平面上升等一系列环境问题。人类生存环境面临着自我发展所带来的空前威胁。
在2008年的世界环境日到来之前，有两个由国际权威机构发布的研究报告引起了世人的关注。5月14日世界银行发布的《2008年度绿色数据手册》预计，到本世纪80年代，气候变化将会造成全球农业减产15%以上，而发展中国家的农业减产将达到20%。而在此前的4月23日，英国皇家联合军种研究所更是发布报告称，如果全球气候变暖的速度不能放缓，将成为国家冲突的主要驱动器，甚至可能引发如两次世界大战那样的全球冲突。看看这两个报告的结论，就更能体会出联合国环境规划署以“转变传统观念，推行低碳经济”作为2008年世界环境日主题的良苦用心和重大意义了。
2008年世界环境日所提倡发展的低碳经济是一种全新的经济发展模式，是人类社会在经历农业文明、工业文明的高速发展带来一系列重大社会和环境问题后所提出的，是一种以低能耗、低污染为基础的绿色经济，也是防止全球气候变暖加速的必由之路。低碳经济的内涵很丰富，而减碳，也就是减少温室气体的排放、减缓全球气候变暖趋势无疑是其中最重要的内容之一。也就是说，减少二氧化碳、甲烷等的排放是发展低碳经济的当务之急，也是中国经济和社会发展的当务之急。
自有工业以来，人类的经济增长模式一直是高碳经济。尤其是20世纪，人类消耗了1420亿吨石油、2650亿吨煤，以20世纪的世界人口平均数38亿计算，人均消耗石油37.4吨、煤69.7吨。其中，欧美发达国家的人口仅占世界人口的15%，却消费了世界56%的石油、60%以上的天然气和50%以上的重要矿产资源。这时，人类对地球的索取已经接近极限。20世纪末，中国、印度等人口超10亿的发展中国家的经济开始起飞，新增的需求使旧有经济模式的局限全面呈现。如果中国按照美国模式发展到接近美国的人均GDP水平，那么即使再有几个地球也不能满足需要。当前的世界资源紧张和环境难题正是在这种背景下产生的。从黑色到绿色，从高碳到低碳，一个以高效、洁净、低排放为标志的低碳经济，正悄然向我们走来。
联合国环境规划署2008年年鉴指出，一个新兴的绿色低碳经济已处于萌芽阶段。越来越多的企业和城市均表现出减少废气排放量和开放碳市场的愿望，投资者也在清洁能源和可再生能源方面投资数千亿美元。这带来的不仅仅是社会和经济方面的效益，更重要的是生态效益。
低碳经济最大的特点就是必须全球一体化，否则就很难奏效。因为世界上的每个人、每个国家都是温室气体的排放源。低碳经济最早见诸于政府文件是2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》，此后，一场低碳经济的革命在各国相继展开。
各国纷纷采取鼓励低碳能源开发和使用的政策。比如英国引入了气候变化税、碳排放贸易基金、碳信托交易基金，并且要求所有新房要在2016年达到碳零排放。美国于2007年底颁布了新能源法，为其发展低碳经济提供法律保障。美国通过能源法案，对风能、太阳能、生物燃料等一系列可再生能源项目实行减免税收、提供贷款担保和经费支持等优惠政策，规定到2022年生物燃料乙醇使用量要达到360亿加仑，而且要求其中必须有210亿加仑是纤维素乙醇（即用非食用纤维制成的非粮乙醇）。德国也制定了相关规划，计划到2020年，国内的低碳产业要超过其汽车产业。此外，一些欧洲国家还对汽油、化工产品等开征能源税和碳税。一些欧洲国家对燃烧会产生二氧化碳的化石燃料如汽油等，也准备开征能源税和碳税。目前，全球已经有50多家金融机构投资13万亿美元，进行低碳技术等的开发。
实现低碳经济，当然少不了中国和印度这样的发展中大国的参与和努力。中国和印度一方面是全球新增能源消费大国，另一方面也是节能减排和应对气候变化技术、设备的大市场，是替代能源和可再生能源的大市场。这也是能源消费大国带给世界经济的重要机遇。2007年9月8日，胡锦涛总书记在APEC（亚太经合组织）会议上，向与会各国提出“发展低碳经济，努力建设资源节约型、环境友好型社会”的建议。2007年12月，联合国巴厘岛气候变化框架公约缔约方第十三次大会期间，中国政府郑重承诺在5年内实现节能20%的目标。
2008年5月27日，国家发改委和世界自然基金会共同选定了上海和河北保定作为低碳城市发展项目试点。两个城市将在建筑节能、使用可再生能源、节能产品制造与应用等领域，寻求低碳发展的解决方案，并总结可行模式，然后陆续向全国推广。
开发清洁能源成为各国发展低碳经济的最直接方式。如果说减少温室气体排放是一场大战，那么开发清洁能源则是主战场。美国制定了一个宏伟的太阳能发展计划。到2050年，太阳能将为该国提供近70%的电力和35%的能源需求。英国于2007年6月公布了《气候变化法案》草案。该法案明确承诺：到2020年，削减26%～32%的温室气体排放；到2050年，温室气体排放量降低60%。为了保持并扩大在新兴能源领域的技术优势，德国联邦政府决定，继在2006年至2009年的“高科技战略规划”中投入20亿欧元后，再追加20亿欧元，用于支持和奖励企业在新兴能源领域的创新计划。日本经济产业省则于2007年提出一项新计划，在2007年之后的5年内投入2090亿日元，用于发展清洁汽车技术，以降低燃料消耗，同时减少温室气体排放。
低碳技术则成为低碳经济的支撑点。低碳技术涉及电力、化工、石化等部门，包括可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与封存等领域的新技术。
据国际能源署预测，未来30年世界煤炭的使用量将增长50%左右，而由于环境的要求，同期必须减少二氧化碳排放。如何协调解决这一矛盾成为人类不得不面对的问题。碳的捕集与封存技术（CCS）的研究开发正成为解决这一矛盾的突破点。探索能源利用与环境和谐共存的技术将是今后新技术的发展方向。
现在人们把技术开发更多地投向可以阻止全球变暖的可再生能源，特别是利用非粮食的纤维素类作物制造的液体燃料。但这些技术距离规模化、工业化的生产还有相当大的距离。所以应该投入更多的资金、人力和物力。
联合国副秘书长、联合国环境规划署执行主任阿奇姆·施泰纳认为，既然人类可以登上月球，潜水艇可以进入北极，肝脏和心脏手术可以十分成功，基因组的奥秘可以得到破译，毫微级计算机可以研发出来，那么人们的智慧也足以实现向低碳社会转型的目标。
据前世界银行首席经济学家尼古拉斯·斯特恩牵头撰写的《斯特恩报告》预测，如果我们长期坚持向低碳型社会转型，每年获利可达25000亿美元。到2050年，低碳技术的市场价值将达到甚至超过5000亿美元。
为此，一些发达国家大力推进向低碳经济转型的战略行动，着力发展低碳技术，并对产业、能源、技术、贸易等政策进行了重大调整，以抢占产业先机。目前，不少企业已经尝到了低碳经济带来的甜头。德国风能发电设备2005年的出口收入已达约60亿欧元，占全球风力发电设备交易额的一半左右。日本在光伏发电技术世界领先，仅夏普公司的光伏发电设备就占世界的1/3。
但是，低碳经济目前也遇到了各种各样的障碍。
在国际上，低碳经济面临的最大挑战是：如何创造出一个有吸引力的、公平的市场前景，以吸引更多的政策倾斜和更多的投资；如何让世界各国更加自觉地减少碳排放，承担起保护地球的责任。
在中国，低碳经济的挑战来自于两方面，一是观念问题。就整个国家而言，节能减排还远没有成为全民的自觉意识。二是技术问题。据长期从事低碳技术研究的清华大学研究人员介绍，发达国家的许多低碳技术掌握在企业手里。因为涉及知识产权、商业利益等诸多原因，发达国家对包括我国在内的发展中国家的能源领域的技术转让至今还没有取得实质性进展。
但是，再难的路也必须要走。在工业革命、信息革命等前几次经济浪潮中，中国都是被动地被裹挟进去的，因此一直处于落后水平。而低碳经济则是中国快步赶上的一次机遇。无论从道义上、责任上，还是出于国家利益考虑，发展低碳经济都是中国的上选。