I = PAT
「I=PAT 」方程式の変数「I 」は、環境負荷を表している。環境は、ある程度の負荷に耐えられる自己再生系と見なすことができる。その耐えうる最大の負荷は、環境収容力と呼ばれている。「I 」が環境収容力を下回る限り、「I 」を構成する人口・富裕さ・科学技術は、常に存続しうる。「I 」が環境収容力を上回る場合、その系は個体数過剰であると言われるが、その状態が一時的でしかないこともある。個体数過剰は環境が負荷に耐える力を低下させるため、環境容量を減らすことになる。
環境負荷(I )は、グローバル・ヘクタール(gha )を単位としたエコロジカル・フットプリント分析を用いて測定できる。一人当たりエコロジカル・フットプリントは、一人当たりの消費資源を再生させるのに必要な、地球の生物学的な生産面積を基準にしている。 環境負荷は三つの項の積としてモデル化され、その結果、グローバルヘクタールが得られる。人口(P )は人数で表されるため、富裕さ(A )は一人当たりグローバルヘクタールを単位として測定される。科学技術(T )は単位のない効率要素である。