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人类的发展历程就是逐渐摆脱自然的束缚，创造人类文明的过程。从历史上看，我们曾经对自然缺乏足够的敬畏和尊重，一味地开发、掠夺，导致了日益严重的生态灾难；同类间不断争斗，恃强凌弱，导致了社会的不公平。直到种种危机出现，人类才慢慢领悟到，自然的限制也是一种保护，人与自然是一体的，保护自然就是保护人类自身。而希冀获得一个更美好的未来，必须兼顾环境、社会、经济的协调发展，否则，可持续发展只是虚幻的梦想或政治口号而已。
人类作为一个生物种群栖居于地球之上，无时无刻不依赖自然环境提供的各种要素而生存。无论过去、现在和未来，无论处于什么样的社会形态，人类对自然环境的影响都以两种形式发生，即获取资源和排放废弃物。 从生态系统的角度来看， 人类从自然界获取能量与物质（输入），同时将转化后的废气、废水、废物排放到自然界（输出） 。环境维度的可持续性就可从这两个角度来理解。
从输入角度看，人类正面临着日益严重的资源危机。2005年联合国发表的《千年生态系统评估报告》（
Millennium Ecosystem Assessment
）指出：人类已经消耗了地球上2/3的自然资源。
[3]
世界自然基金会在《2006年度生命地球报告》中称，假设人类按照目前速度消耗资源，到2050年将消耗掉相当于两个地球才能提供的全部自然资源。实际上，可持续性一词的出现就与欧洲当年的能源危机有关。
食物、能源与土地是人类维持生存所需要的基本资源。随着人口的快速增长，人类不断扩大耕种面积，沼泽、森林、草原都被加以开垦或利用，以便种植作物、驯养动物，导致自然生境的快速消失。上述《千年生态系统评估报告》中指出，过去60年来全球开垦的土地比18、19世纪的总和还要多，人类已经将地球陆地表面的24%开垦为耕地。
与此同时，城市化快速发展，人类的群居地从村庄变为小镇，小镇壮大为都市，人造环境不断扩大，原生自然不断减小，以至于偶尔的野猪、大象进入城市，都会被视为新闻而广泛报道。
除了必要的生存所需，人类为了“发展”的目标，将活动范围拓展至前所未有的程度。开发煤炭、石油、金属、稀有矿藏等活动，都需要通过大规模的协作以及先进的技术装备，向地表以下、海洋深处、山体内部不断发掘。与城市化的负面效应相似，高强度的资源开发带来的最大负外部性，是生境的根本性破坏。大量动植物失去栖息地，最终数量减少或种群灭绝，造成生物多样性丧失，从而破坏了生态系统的平衡。这一切都意味着，我们留给子孙后代的很可能是这样一个家园：一个资源匮乏、物种单一、缺乏活力的星球。
在输出方面，由于人类的生产消费活动向自然界排放了大量废弃物，如污染的空气、废水与固体废弃物，从而造成了巨大的环境影响，包括全球变暖、臭氧层浓度下降、雾霾、酸化与富营养化等。其中最具威胁的是全球变暖导致的一系列严重后果。在2021年8月发布的《IPCC第六次评估报告》第一工作组报告中提到：
人类活动致使气候以前所未有的速度变暖
。报告指出，目前全球地表平均温度较工业化前高出约1℃。从未来20年的平均温度变化预估来看，全球温升预计将达到或超过1.5℃。在考虑所有排放情景下，至少到21世纪中叶，全球地表温度将继续升高……或将超过1.5℃甚至2℃。预计全球持续变暖将进一步加剧全球水循环，包括其变率、全球季风降水以及干湿事件的强度。
由此导致更强的降雨和洪水，在许多地区则意味着更严重的干旱。
除了全球变暖可能带来的灾难性气候变化，环境污染也直接影响着人类的健康，无论是伦敦毒雾事件，还是切尔诺贝利的核泄漏，或者是日本的水俣病，都对成千上万普通人的健康造成了长期影响，尤其是缺乏保障、无法逃离污染区域的底层民众。但更严重的是环境污染对生物圈的长期破坏，被污染过后的水体和土壤，往往要经历极长的时间才能恢复正常值。
数百年来，人类活动从输入端到输出端，对自然资源与生态环境都造成了巨大的负面影响，并逐渐波及所有生物赖以生存的资源、空气、土壤和水源。部分脆弱的物种数量减少或者种群灭绝，曾经“完美”的生态系统遭到破坏，最终危及人类个体和种群的延续与发展。在后续章节中我们会详细讨论降低环境影响的诸多设计策略。总体而言，这些策略包括在输入端降低人类行为的物质能量密度，节约日益稀缺的资源，如使用可再生资源、物质产品的回收再利用、材料的循环再造以及非物质化的产品服务系统设计等；在输出端降低废弃物的产生与排放，最大限度地避免对空气、水源与土壤的污染，如对生物可降解材料与技术的研发和创新设计，以及清洁能源的使用等。但值得注意的是，这一切努力都有赖于对目前的生产模式和生活方式的重塑，而非渐进式的改良。
相比环境可持续，社会可持续是较晚被关注的议题，目前尚缺乏普遍认可的定义。从字面意义理解，社会可持续就是人类社会得以延续并获得长期良好的发展。从可持续发展概念与目标中可以看出，社会可持续关注的重点是“公平原则”（equity principle），即这颗星球上的每个人都拥有获得生存与发展的空间与资源的权利。如果将广泛意义的社会道德／伦理与可持续发展目标相对应，那么社会可持续则包含了更丰富的内涵：“在尊重基本权利与文化多样性基础上，创造平等的机会；促进建立一个民主、包容、团结、健康、安全和公平的社会，同时反对一切形式的歧视。”
在如此宽泛的概念下，如何评价社会维度的可持续性也成为重要议题。
联合国发展署在《1990年人类发展报告》中采用了人类发展指数（HDI）来衡量联合国各成员国经济社会的发展水平，以修正之前以单一的国内生产总值（GDP）作为发展进程评估的方法。人类发展指数由预期寿命、成人识字率和人均国内生产总值3项指标构成，以期通过人的长寿水平、知识水平和生活水平反映社会的发展水平。社会发展不是无源之水，高水平的社会发展往往以高水平的经济发展为基础，但是，经济发达却不必然带来社会公平与发展。社会发展通常由社会内部资源与财富分配模式决定。
从可持续发展的视角看，人类发展指数将社会发展与经济发展进行关联，但缺乏对生态成本的计算。因此，有学者提出更精确的社会发展定义，即“
在生态环境的承载能力以内实现较高的福利水平
”
。如此将社会、经济发展的目标与成本进行了直接关联，并指明了可持续发展的方向和路径。
从人类历史来看，经济发展与社会发展的成果，往往会被用来评估与论证不同发展模式的优劣，但加上生态成本的指标后就会发现， 如果延续当下的发展模式，无论是富国还是穷国，都无法实现可持续发展。 《能量与文明》一书的作者斯米尔认为，在较低的发展阶段，能量的使用（生态成本投入）与人类发展指数才有线性关系；当发展到一定阶段之后，更大的能量投入却不能带来更高的社会发展。如在发展水平十分接近的情况下，相对于德国和法国，美国的能量消耗却要高出近一倍。显然，这样的社会经济模式是不可持续的（图1-5）。
图1-5 2010年各国的人均能量消耗和人类发展指数
基于上述分析，有学者从人类发展指数与生态足迹这两个维度出发，提出了社会发展的四种模式
。即根据福利水平（用人类发展指数衡量）和自然消耗（用生态足迹衡量）两个指标界定了4个象限：“高福利、低消耗”（唯一的可持续发展模式）；“高福利、高消耗”；“低福利、高消耗”以及“低福利、低消耗”。研究者根据2015年联合国发展署公布的HDI指数以及全球生态足迹数据，对人口超过1000万的82个国家进行了计算，分析结果显示，目前没有国家处于“高福利、低消耗”的象限；19个国家位于“高福利、高消耗”象限，其中17个为发达国家，两个（阿根廷和智利）为发展中国家；25个国家位于“低福利，高消耗”象限，其中23个为发展中国家，两个为发达国家（俄罗斯和罗马尼亚）；48个国家位于“低福利、低消耗”象限，其中14个为发展中国家，24个为最不发达国家。在“高福利、高消耗”象限中，澳大利亚、美国、加拿大的生态足迹各为生态承载力的5.37倍、4.75倍和4.72倍，这意味着如果全球居民都像他们一样生活，那么至少需要4～5个地球才能满足人类的自然消耗需求（图1-6）。
图1-6 基于人类发展指数和生态足迹的可持续发展象限
联合国在可持续发展定义中强调了两个方面的公平，一方面是作为“托管人”，我们有义务为子孙后代保护好自然资源与文化资源，以实现“代际公平”
；另一方面是指代内的所有人，无论国籍、种族、性别、经济发展水平和文化等方面的差异如何，对于利用公共自然资源与享受清洁、良好的环境均有平等的权利。也就是说，当代一部分人的发展不能以损害另一部分人的发展为代价。在当今发达国家都以“高消耗”的形式进入“高福利”社会之后，“低福利”国家能否通过对自然资源的合理使用，提升本国的整体福利，这将是未来国际政治的焦点议题之一。而在国家内部的不同群体之间能否实现资源占有与分配的公平原则，则是该国实现社会可持续的前提。
经济可持续性与环境、社会可持续性是无法分割的一个整体，事实上，并不存在单纯的经济可持续。在英文中，经济（economy）与生态（ecology）具有相同的词源，这意味着经济行为与自然生态在本质上也是不可分割的。在古典经济学中，经济学是一门研究有限或稀缺资源在不同的竞争性目的之间配置的学问。
在可持续领域中，如何使经济服务于可持续发展，而非默认经济发展必然以环境的破坏为代价，是近年来理论研究的重要议题。
在古典经济学范畴中，自然环境的主要功能是提供人类生存发展所需要的各种资源。这些资源被视为竞争性与排他性的商品，在市场上被定价与交易。然而，在生态经济学出现后，人们开始以系统观重新审视自然环境时才发现，这些自然资源是无法从整体生态系统中被分割或被定价的。如空气、海洋是不可分割的，任何人无法主张排他性的使用。而树木被砍伐售卖，可能导致当地水土流失、生态多样性丧失、空气净化能力下降等后果，但这些负面影响并没有被计入木材的价格，而成为当地人民要承担的社会成本。此外，当企业在排放废气、废水时，生产的收益归企业所有，但环境污染带来的损害则施加于全社会。
因此，从可持续发展的经济维度看，“成本”与“收益”测算的经济模式需要重新界定。1923年，约翰·穆勒在其《政治经济学原理》一书中最先提出“稳态”这个概念，到了1973年，经济学家赫尔曼·戴利主编了《走向稳定的经济》一书，标志着“稳态经济学”的形成。稳态经济学认为，现代经济学的局限是研究相对稀缺生产要素的配置以及收入的分配，同时断言高速度的经济增长可以无限地进行下去，但实际上增长过快会加速原材料的耗竭，加重环境污染，使经济增长丧失物质基础。
在稳态经济学之后，“去增长”的观念在西方发达国家出现。“去增长”一词由法国社会哲学家André Gorz于1972年提出。随后在2008年的“去增长”主题会议上，其相应的英文术语degrowth进入公众视野。2016年，在《增长的极限》出版半个世纪之后，罗马俱乐部出版了《重塑繁荣》一书
，其中暗示，生态系统的承载力已经无法支撑人类的高速增长，“1%的增速已经足够”。
无论是稳态经济学，还是“去增长”理论与运动，都是在西方语境之下对可持续发展所需范式的响应。但在当今各国社会经济发展极不均衡，以及大量人口尚未摆脱温饱问题的情况下，如果缺乏富国向穷国的资本与技术转移，以及广泛的国际合作，“稳态”与“去增长”都属于不切实际的理念。只有明确所有个体和社会都有向往美好生活的发展权，并包容制度与文化的差异性，才有可能获得共识，进而探索可持续的新经济范式。
在可持续发展的理论体系中，环境、社会与经济三者互为基础、互相制约、相互包容。简单来说，人类的生存与发展以自然环境为基础，也受到自然环境的限制。经济发展帮助人类善用自然的赐予，并有可能突破自然力的约束；而不同的群体与个体之间，如果无法就自然——这一人类共享的公共资源的使用与分配达成共识与协作，就会产生激烈的社会冲突。 在人口增长和资源短缺的情况下，不可持续的社会必将导致环境和经济的不可持续。 因此，将环境、社会与经济这三个维度进行系统性的思考和耦合，才有可能实现人类的可持续发展。