中国经济高速增长的背后是普遍而严峻的环境污染问题,在保证我国经济增速的同时降低环境污染物排放、实现经济的绿色可持续发展已成为当前社会的核心目标之一,而加强技术创新是降低环境污染的根本路径,同时,推动产业结构调整升级是实现绿色经济发展的根本方式。因此,有必要将技术创新、产业结构升级与环境污染纳入同一分析框架,从定量的角度研究技术创新、产业结构升级对环境污染的影响效应,并探究技术创新、产业结构升级对环境污染的内在作用机制,为加强我国环境污染治理、促使我国经济向绿色低碳的发展方向转变提供重要的理论参考和实证支撑。本文借助中国2004-2017年各省市（西藏、港澳台除外）统计数据,实证分析了技术创新、产业结构升级对环境污染的具体影响效果,验证了产业结构升级在技术创新作用于环境污染的过程中发挥中介作用的假设。同时以产业结构升级为门槛变量进行门槛效应检验,并进行地区差异性分析,进一步探讨技术创新、产业结构升级对环境污染的非线性影响。研究结果表明:从直接效应来看,技术创新和产业结构升级可以显著减少环境污染,作用强度与技术创新水平、产业结构升级水平成反比,且分地区检验结果相同;东中西部地区技术创新、产业结构升级降低环境污染的作用大小表现出了明显的区域差异。从间接效应来看,技术创新可以推动产业结构升级进而降低环境污染,产业结构升级在技术创新降低环境污染的过程中充当中介变量,分区域检验结果显示,东部地区具有完全中介效应,西部地区中介效应占比为27.46%,中部地区中介效应检验结果不显著。门槛检验结果显示,技术创新对环境污染的影响存在着基于产业结构升级的门槛效应,进一步表明当产业结构升级水平不同时,技术创新对环境污染的影响存在显著差异。对全国和东部地区而言,不论是单门槛还是双门槛回归,结果均表明随着产业结构升级水平的逐步提升,技术创新对环境污染的负向减轻作用越来越大;但是对西部地区而言,当产业结构升级水平跨越第二个门槛值4.729时,随着产业结构升级水平的进一步提升,技术创新降低环境污染的效果并非是持续改善的。根据本文的研究结果得到政策启示:技术创新和产业结构升级对减少污染排放、提升环境质量至关重要,政府需要因地制宜施策,充分发挥技术创新通过产业结构升级促进降污的间接效应。其中东部地区在追求产业结构高级化的同时,应发挥技术创新在产业结构升级中的核心作用;中西部地区要加快提升企业创新能力,引进生产资本技术密集型产业带动产业结构转型升级。