탄소생산성은 탄소집약도(carbon intensity, CO₂배출량/GDP)의 역수로 표현되며, Kaya 항등식을 이용할 경우 탄소배출량은 네 가지 요인 즉, 인구, 1인당 GDP, 에너지집약도, 탄소집약도로 분해가 가능하다(Kaya＆Yokobori, 1993).
여기에서, F는 총 탄소배출, P는 인구, G는 GDP, E는 에너지 소비를 의미한다. 분석결과를 살펴보면, EU·미국·일본 등 주요국들은 탄소집약도(탄소배출량/에너지소비량)와 에너지집약도(에너지소비량/GDP) 개선을 통해 탄소 배출량을 저감해 나가고 있는 것으로 나타난다. 우리나라의 경우 경제성장(1인당 GDP)률이 둔화되면서 그에 따라 탄소배출량 증가세도 둔화되고 있는 것으로 나타난다. 그러나 경제성장으로 인한 탄소배출량 증가를 상쇄시킬 만큼의 탄소집약도 개선이 주요국에 비해서는 뚜렷이 나타나지 않는 모습을 보이고 있다(〈그림 14〉 참고).
기존의 성장지표인 노동생산성과 기후변화를 반영한 새로운 성장지표인 탄소생산성 간의 관계는 국가마다 편차를 보인다(〈그림 15〉 참고). 국가간 생산성 수준을 비교해 보면, 유럽의 경우 노동생산성은 미국보다 낮지만 탄소생산성은 미국의 수준을 크게 웃도는 것으로 나타난다. 생산성 증가율의 경우, 주요국은 탄소생산성 증가율이 노동생산성 증가율에 비해 높은 것으로 나타난다. 반면, 우리나라의 탄소생산성 증가율은 노동생산성에 비해 낮은 것으로 나타난다. 우리나라와 유사하게 제조업 기반의 산업구조를 가지고 있는 일본의 경우에도 탄소생산성 증가율이 노동생산성에 비해 높게 나타나고 있음을 고려할 필요가 있다.
주요국을 중심으로 기후변화 관련 논의가 중요한 의제로 다루어지고 다양한 탄소감축 실행방안이 마련되고 있지만, 세계경제가 기후위기 극복과 경제성장이라는 두 가지 정책 목표를 달성하기 위해서는 탄소생산성 증대를 위한 대규모 투자와 혁신기술 개발이 더욱 가속화되어야 할 것으로 보인다. McKinsey의 실증분석에 따르면, 탄소배출 감축목표를 달성하면서 현재의 경제성장률을 유지하기 위해서는 탄소생산성이 과거 산업혁명 기간 동안 노동생산성 연평균 증가율의 약 3배 속도로 증대되어야 하는 것으로 나타난다(McKinsey, 2008). 온실가스 배출량을 2050년까지 연간 20기가 CO₂환산톤 규모로 줄이고 경제성장률은 현재 수준인 연간 3.1%를 달성하는 시나리오를 가정할 경우, 탄소 생산성은 연간 5.6%(경제성장률 3.1%, 탄소배출 증가율 –2.4%) 증가해야 한다(〈그림 16〉 참고). 이 목표치 달성을 위해서는 글로벌 탄소생산성이 2007년 CO₂환산톤 당 740달러에서 2050년 7,300달러로 높아져야 함을 의미한다. 즉, 탄소생산성이 40여 년 동안 열 배 규모로 높아져야 하는데, 이는 약 120여 년에 걸친 산업혁명 기간(1830년-1955년) 동안의 노동생산성 증가분에 맞먹는 수치이다.