自工業革命以來，人類活動對自然環境的影響呈指數級增加，但是對工業高度發達的負面影響，人類認知明顯存在滯后性。1952年的倫敦霧霾事件導致了12000人喪生，為人類敲響了警鐘，然而這距煤炭被廣泛應用已經過了200年。1962年《寂靜的春天》一書在全球范圍內名聲大噪，引起了人類對于環境問題廣泛的關注，并開始探索環境問題的解決方案。而從認識到負面影響的嚴重性再到探索出合理、健全的解決途徑又需要一定時間。

在崇尚市場經濟的西方，經濟學家們曾期望用市場機制這只“看不見的手”自動合理配置資源，再輔以源頭控制與末端處理來解決污染問題。諾貝爾經濟學獎獲得者羅納德·哈里·科斯在論文《社會成本問題》中提出的科斯定理，為這一方法提供了理論基礎。科斯認為在交易費用為零和產權明確的情況下，外部性因素不會引起資源的不當配置，因為當事人（外部性因素的生產者和消費者）將會進行談判，使雙方的利益最大化，即將外部性因素內生化。

1972年智庫“羅馬俱樂部”發表《增長的極限》一文，首次提出可持續發展的概念，引發了經濟學界對于環境污染的外部性所產生的市場失靈的廣泛討論。多數經濟學家認為，由于環境具有公共物品的屬性，即無排他性、有競爭性，產權不明晰，很難通過傳統手段解決。金融行業的主要任務本是將資本分配到最具生產力的行業使得投資回報最大化，學術界認為充分發揮金融配置資源的功能，推動資本流向環境友好型的企業、獲得長期投資價值，是對傳統手段的重要補充，綠色金融的概念就此誕生。

在實踐領域，1974年，聯邦德國成立第一家專注于社會和生態業務的“道德銀行”（GLS Bank）, 成為綠色金融的早期探索。1992年，聯合國環境署（UNEP）與多家銀行聯合發布了《銀行業關于環境和可持續發展的聲明書》，標志著聯合國環境規劃署銀行計劃（UNEP BI）的正式成立。1995年，聯合國環境規劃署將該計劃延伸到保險業，與瑞士再保險等公司發布《保險業關于環境和可持續發展的聲明書》。1999年，時任聯合國秘書長安南發起成立全球契約（Global Compact）的倡議，呼吁全球企業履行社會責任、做良好企業公民。這一契約擴大了綠色金融的內涵，除環境外，人權、勞工、反腐敗等原則也被納入了投資機構的考量之中，時下熱點環境、社會和企業管治（ESG）投資也起源于此。隨后聯合國又發布了可持續投資原則（PRI，2006）、可持續保險原則（PSI，2012）和可持續銀行原則（PRB，2019），這三大原則共同構成了當今聯合國綠色金融體系。原則發布后，世界上多家知名金融機構紛紛響應。截至2019年，中國國內的華夏基金、博時基金、南方基金等22家金融機構簽署了PRI原則。

溫室氣體的過量排放是現今環境問題的重要組成部分。這一行為和其他環境污染行為一樣，具有明顯的負外部性，即溫室氣體排放造成的負面效應并未完全轉移至溫室氣體排放方，整個人類社會都承擔了氣候變化的惡果，這就會導致社會的實際碳排放量大于最優碳排放量。但氣候無法像具體的河流一樣分配產權，所以單靠市場調節手段根本無法解決溫室氣體超排的問題。1968年，美國經濟學家戴爾斯首先提出了“排放權交易”，即建立合法的污染物排放的權利，這種權利通常以排放許可證的形式表現出來，并允許這種權利像商品一樣被買賣。此后，很多研究者都從不同的角度研究了排放權交易制度的構成要素、分配原則、市場監管等問題，為排放權交易實踐奠定了堅實的理論基礎。碳金融的初始定義就是指出售基于項目的溫室氣體減排量或者交易碳排放許可證所獲得的一系列現金流的統稱。