“双碳”目标的实现对于可持续发展具有重要意义，而利用人工智能减排是实现“双碳”目标的重要途径之一。然而人工智能的应用会加速资源消耗，导致碳排放的增长，这表明人工智能与碳排放之间的关系具有复杂性，对其进行识别具有重要意义。因此，构建数理模型反映人工智能对碳排放的影响，并采用半参数空间滞后模型呈现人工智能对碳排放的非线性影响。同时，利用中介效应模型对人工智能助力减排的路径进行检验。数理模型分析的结果显示，当人工智能发展到高智能阶段，将促进碳减排。而当人工智能处于弱人工智能时期，人工智能对碳排放的影响具有不确定性。实证结果表明：(1)省际碳排放之间存在空间正相关性。(2)当前人工智能对碳排放存在非线性影响，并且随着人工智能的发展呈现促进—抑制—促进的三阶段影响，稳健性检验结果仍支持这一结论。(3)地区异质性分析发现第三阶段促进影响主要体现在东部地区，阶段异质性分析发现不同时期人工智能对碳排放的影响也呈现非线性。(4)中介效应模型显示，人工智能通过绿色技术创新减少了碳排放，且节能减排技术的减排效果优于清洁能源技术。