碳交易的好處是對給定數量的減排，減排的努力可以集中在效率最高、成本最低的企業，從而減少對整個社會的成本。換句話說，用一定的設計／管理成本，一個有效的碳交易體系可以達到最大的減排效果。理論方面，Montgomery（1972）的研究指出，在各種方式中，排放權交易的減排成本最低。假設完全競爭市場，政府無需知道各個污染源的成本函數，只需根據環境容量確定總量，市場最終能實現均衡，并達到成本最小化 。

目前碳排放交易有多種機制，其中規模最大的是歐盟排放貿易體系（EU Emission Trading System），主要采用的是總量管制與交易模式（cap-and-trade scheme），我國深圳等地的試點已經實行的碳排放交易也采取這種模式。

Cap-and-trade模式由管理當局設定參與企業在規定期間（通常為一年）的碳排放配額，并在期初以無償分配或有償拍賣的方式進行配置。減排得力的企業可以減少排放并在期間內出售多余配額；而另一部分排放過多的企業則須在期末前購買配額。到期末，企業須將分配額與實際排放額向管理當局核對，超標企業或面臨罰款。由于交易系統也有非企業的機構投資者和個人投資者參與，如果企業在拿到配額時出售，然后在期末購回，則碳排放交易還具有一定的融資功能。新一期開始后，排放配額又將重新發放，并且總配額在交易主管方設計下通常逐年減少。

從運行效果看，經歷了排放權配額調整等多次修正之后，歐盟排放交易體系已經初步建立，目前已有超過來自27個歐盟成員國的11000家企業參與，涉及面占歐盟總體碳排放量的45%。歐盟還承諾在2013年到2020年，每年削二氧化碳減排放總量1.74% 。其流動性還催生了許多碳排放交易中心以及碳金融衍生品。