Analizar el patrón espacial del metabolismo urbano del carbono podría proporcionar información sobre los ajustes espaciales para mitigar el efecto invernadero. Utilizando CASA y coeficientes empíricos, analizamos y mapeamos cuantitativamente el patrón espacial del metabolismo urbano del carbono de Pekín y su respuesta al cambio en el uso del suelo desde 2000 hasta 2020. Los resultados mostraron que la tasa de emisión de carbono de Pekín aumentó en la primera década y disminuyó en la siguiente, mientras que la tasa de secuestro de carbono siguió aumentando durante las últimas dos décadas. La tasa neta de emisión de carbono de Pekín promedió 1284.52 x 10 kg C por año, lo que indica que la ciudad funcionó como una fuente neta de carbono durante todo el período de estudio. Las transiciones de carbono más perjudiciales siempre provenían del área suburbana sureste, donde los componentes naturales se convirtieron en componentes artificiales, mientras que las transiciones de carbono beneficiosas se encontraban en el área central urbana, donde el componente artificial con una mayor densidad de emisión de carbono se convirtió en otros tipos de componentes artificiales con una densidad de emisión de carbono relativamente más baja, y en las áreas montañosas del noroeste, donde los tipos de uso del suelo se transfirieron dentro y fuera del bosque o pasto. El cambio espaciotemporal en el metabolismo urbano del carbono estaba altamente correlacionado con la transición en el uso del suelo, y el cambio en el uso del suelo de tierras cultivadas a tierras industriales representó el 34.87% de las transiciones de carbono perjudiciales. Estos resultados de flujos clave de carbono y puntos críticos proporcionan información para la formulación de políticas en la gestión efectiva de la reducción de emisiones de carbono y el aumento del secuestro de carbono.