进入21世纪，各国各地区之间的竞争日益激烈，创新成为了各个领域竞争的突破口，各国各地区也开始重视创新理念在国家、地区层面上的发展规划及经济市场开拓的应用。城市创新能力随之成为了一个城市、地区对各种资源要素进行整合重组的能力的反映。人口，作为城市总体发展中最基础的要素，其对各方面发展的影响力举足轻重。人口总体结构（包括人口的自然结构、社会结构、地域结构）及人口总体素质的配置是否合理，严重影响到一个城市、地区、国家目前及长远的规划方向及发展前景。目前，国内外学者对城市创新及人口学均有较为成熟的研究，但是关于人口结构、人口素质与城市创新能力之间关系的认识，还是处于一种几近空白的状态。而这方面的研究对于一个城市、地区的经济发展、政策制定、产业转型是十分有意义的，所以在不久的将来，人口结构、人口素质与城市创新能力将会成为各个领域热门的课题。借着这个契机，本文选定的50个中国主要城市，对人口结构与城市创新能力、人口素质与城市创新能力进行实证分析。从微观的角度，分析了50个城市的人口自然结构、社会结构和地域结构，运用主成分分析法对50个城市的人口素质综合得分及创新能力综合评价值进行测算。从宏观的角度，运用线性回归方法分析人口自然结构、社会结构和地域结构分别与城市创新能力的关系、总体人口结构与城市创新能力的关系；运用离差系数最小化协调度模型分析50个城市的人口素质与城市创新能力的发展协调水平。正如本文所证实的结论，人口结构是否合理、人口素质的良莠与城市创新能力存在着必然的联系。