在第一階段和第二階段，歐盟采用“自下而上”的分配方式，歐盟委員會根據“總量控制、負擔均分”的原則，依照歐盟整體的減排目標和各成員國的減排承諾，在歐盟內部協調確定了各個成員國分擔的減排義務。每一個歐盟成員國要提交一份國家分配計劃（National Allocation Plan, NAP），包含每個設施的排放總量，各國NAP由歐盟委員會修改審查通過。之后排放總量被轉化為配額，由各國根據其NAP分配到每個設施。大部分的配額通過免費的形式直接發放，另外還有大約10%的配額通過拍賣，拍賣主要在英國和德國進行。第三階段由歐盟統一的排放總量代替先前的由各國分配計劃確定的國家排放總量（配額分配機制的詳細變化見下表）。

歐盟委員會在前兩個階段均采用了免費分配為主，有償分配為輔的分配方式，這兩個階段中的實際拍賣量從第一階段的300萬噸（占比0.13%）至第二階段的750萬噸（占比約4%），和歐盟期望的5%－10%的趨勢仍有距離，但有償分配方式已逐漸成型。

象征EUETS改革的第三階段力推配額拍賣方式，從2013年開始，電力部門（利用廢氣發電和部分中東歐國家的除外）以及捕獲、傳輸和儲存二氧化碳的部門將全部通過拍賣獲得配額。對于電網建設較為落后或能源結構較為單一且經濟較不發達的10個成員國，歐盟提供了“減損”選擇，允許其在第三階段的電力部門配額從免費分配逐漸過渡到拍賣，2013年時可以獲得最多70%的免費配額，比例逐年遞減，到2020年時需要全部通過拍賣獲得。最終有8個東歐國家（捷克、保加利亞、羅馬利亞、愛沙尼亞、匈牙利、塞浦路斯、立陶宛和波蘭）采取了此選擇，拉脫維亞和馬耳他放棄了該方案。只有在2008年12月31日開始運行的發電設施才可以獲得免費配額。對于工業和熱力部門，無碳泄漏風險的行業拍賣比例將從2013年的20%上升到2020年的70%，目標是到2027年實現100%拍賣。面臨歐盟外部競爭、存在高碳泄漏風險的行業將在第三階段獲得100%免費配額。