碳交易是为促进全球温室气体减排，减少全球二氧化碳排放所采用的市场机制。联合国政府间气候变化专门委员会通过艰难谈判，于1992年5月9日通过《联合国气候变化框架公约》。1997年12月于日本京都通过了《公约》的第一个附加协议，即《京都议定书》（简称《议定书》）。《议定书》把市场机制作为解决二氧化碳为代表的温室气体减排问题的新路径，即把二氧化碳排放权作为一种商品，从而形成了二氧化碳排放权的交易，简称碳交易。
总体而言，碳交易市场(见图1)可以简单地分为配额交易市场和自愿交易市场。配额交易市场为那些有温室气体排放上限的国家或企业提供碳交易平台，以满足其减排；自愿交易市场则是从其他目标出发(如企业社会责任、品牌建设、社会效益等)，自愿进行碳交易以实现其目标。
1、配额碳交易市场
配额碳交易(见图2)可以分成两大类，一是基于配额的交易，买家在“总量管制与交易制度”体制下购买由管理者制定、分配(或拍卖)的减排配额，譬如《京都议定书》下的分配数量单位(AAUs)和欧盟排放交易体系(EU—ETS)下的欧盟配额(EUAs)；二是基于项目的交易，买主向可证实减低温室气体排放的项目购买减排额，最典型的此类交易为清洁发展机制(CDM)以及联合履行机制(JI)下分别产生核证减排量(CERs)和减排单位(ERUs)。
1）欧盟碳排放配额
欧盟碳排放配额简单地说就是欧盟国家的许可碳排放量。欧盟所有成员国都制定了国家分配方案(NAP)，明确规定成员国每年的二氧化碳许可排放量(与《京都议定书》规定的减排标准相一致)，各国政府根据本国的总排放量向各企业分发碳排放配额。如果企业在一定期限内没有使用完碳排放配额，则可以出售；一旦企业的排放量超出分配的配额，就必须从没有用完配额的企业手中购买配额。
《京都议定书》的减排目标规定欧盟国家在2008—2012年平均比1990年排放水平削减8%，由于欧盟各成员国的经济和减排成本存在差异，为降低各国减排成本，欧盟于2003年10月25日提出建立欧盟排放贸易体系(EU—ETS)，该体系于2005年1月成立并运行，成为全球最大的多国家、多领域温室气体排放权交易体系。该体系的核心部分就是碳排放配额的交易。
欧盟排放贸易体系共包括约12000家大型企业，主要分布在能源密集度较高的重化工行业，包括能源、采矿、有色金属制造、水泥、石灰石、玻璃、陶瓷、制浆造纸等。航空业可能在2011年加入到这个体系中。
2）协商确定排放配额
《联合国气候变化框架公约》 (UNFC—CC)附件1缔约方国家(发达国家)之间协商确定排放配额(AAU)。这些国家根据各自的减排承诺被分配各自的排放上限，并根据本国实际的温室气体排放量，对超出其排放配额的部分或者剩余的部分，通过国际市场购买或者出售。
协商确定的排放配额只分配给附件1缔约方国家(发达国家)，因此很多东欧国家特别是俄罗斯、乌克兰、罗马尼亚等近年来由于制造业的衰退，成为排放配额市场的净出口国与最大受益国。东欧国家的排放配额盈余被称为“热空气”，由于这些“热空气”并非来自节能与能效提高而是来自产业缩水，所以大部分国家不愿意购买这些“热空气”，因为花钱购买这些配额似乎并不具有减排意义。
3）核证减排量
核证减排量(CER)，指的是附件1缔约方国家(发达国家)以提供资金和技术的方式，与非附件1国家(发展中国家)开展项目级合作(通过清洁发展机制)，项目所实现的核证减排量可经过碳交易市场用于附件1国家完成《京都议定书》减排目标的承诺。核证减排量是碳交易配额市场中最重要的基于项目的可交易碳汇。
4）排放减量单位
指联合履行允许附件1国家通过投资项目的方式从同属于附件1的另外一个国家获得排放减量单位(ERU)。附件1国家在2000年1月1日之后开始的项目可以申请成为联合履行机制项目，但是联合履行机制产生的排放减量额只在2008年1月1日之后开始签发，因此联合履行机制比起清洁发展机制，发展相对不够充分。
2、自愿碳交易市场
自愿减排交易市场(见图3)早在强制性减排市场建立之前就已经存在，由于其不依赖法律进行强制性减排，因此其中的大部分交易也不需要对获得的减排量进行统一的认证与核查。虽然自愿减排市场缺乏统一管理，但是机制灵活，从申请、审核、交易到完成所需时间相对更短，价格也较低，主要被用于企业的市场营销、企业社会责任、品牌建设等。虽然目前该市场碳交易额所占的比例很小，不过潜力巨大。
从总体来讲，自愿市场分为碳汇标准与无碳标准交易两种。自愿市场碳汇交易的配额部分，主要的产品有芝加哥气候交易所(CCX)开发的CFI(碳金融工具)。自愿市场碳汇交易基于项目部分，内容比较丰富，近年来不断有新的计划和系统出现，主要包括自愿减排量(VER)的交易。同时很多非政府组织从环境保护与气候变化的角度出发，开发了很多自愿减排碳交易产品，比如农林减排体系(VIVO)计划，主要关注在发展中国家造林与环境保护项目；气候、社区和生物多样性联盟(CCBA)开发的项目设计标准(CCB)，以及由气候集团、世界经济论坛和国际碳交易联合会(IETA)联合开发的温室气体自愿减量认证标准(VCS)也具有类似性。至于自愿市场的无碳标准，则是在《无碳议定书》的框架下发展的一套相对独立的四步骤碳抵消方案(评估碳排放、自我减排、通过能源与环境项目抵消碳排放、第三方认证)，实现无碳目标。
