碳排放权交易，理论渊源自科斯定理，即在产权明晰的情况下，资源可以在市场得到最优配置。这一产权交易理论随后被用以环境经济学分析，与庇古税分析比较，结论是如果污染物排放总量与庇古税下的排放均衡数量一致的话，庇古税率与排放权的市场均衡价格是等同的。也就是说，庇古税和科斯定理可以在污染控制方面实现同等的效率”。基于这一一致性，美国在1980年代为了控制二氧化硫排放而实现总量控制，通过市场进行二氧化硫排放权交易，已实现在二氧化硫排放总量得到控制的前提下，二氧化硫的排放权得到最优配置。

然而，2015年达成的《巴黎协定》。中，京都三机制并没有得到再现，只是在第六条中将“国际减排转让”规定为“自愿合作机制”，必须准确核算、避免重复计算，并且要交管理费和适应基金，相关规则、模式和程序在《巴黎协定》生效后的第一次会议上商定。对于造林产生的碳汇没有纳入转让，只是将减少毁林和森林退化所避免的排放，根据实际结果予以补偿。《巴黎协定》第6条第8款中对市场机制没有“厚爱”却青睐“非市场途径”，包括减缓、适应、资金、技术转让、能力建设等。

如果说欧盟排放贸易计划的“失败”是欧盟担心企业竞争力而“放水”即过量发放碳配额而使市场需求疲软，那么，《巴黎协定》涵盖几乎全球所有国家，区域或全球碳排放贸易体系的构建，是否存在挑战呢?

首先，《巴黎协定》并没有《京都议定书》所规定的减排限额。前者是“白下而上”的“国家自主贡献”，全球目标是“尽早实现排放峰值”，在2050年以后实现净的零排放。而且，各国的目标有绝对量、有相对量、有可再生能源、有政策措施，多具有不可比性，难以转换为一个统一的可交易的量化额度。一些发展中国家例如印度、中国的目标为单位国内生产总值二氧化碳排放量下降一定比例。由于国内生产总值不可控，碳排放强度也就难以成为一个具体明确的碳排放额度而用以交易。更重要的，是各国自主贡献不具法律约束力。

其次，碳排放的可测度性。作为一个市场交易品，必须是可测量、可报告、可核认的“有形物”如产品或服务。碳排放多伴生于化石能源燃烧，在发展中国家的统计、监测和确认，缺乏必要的能力。这样，同一交易品，如果不具备“同质性”，必然“劣币驱逐良币”，市场失败。由于电力生产中涉及化石能源、核能和可再生能源，电力使用的碳排放系数的精准计算，即使在发达国家，也存在困难。如果采用清洁发展机制中的方法学来确认，交易成本必然会高企。这也是为什么英国的碳排放贸易不是以碳为计量单位的交换品，而是采用市场交易精确的电当量作为结算品。

第三，碳排放体系的构建。欧盟的碳排放贸易计划：1、只是涵盖了生产侧的部分产业，没有包括服务业；2、没有涵盖消费侧，而最终排放源白消费；3、只是包括化石能源燃烧排放的温室气体，没有包括可再生能源、碳汇等零碳产品。如果《巴黎协定》下的碳市场只是有限产品的交易，难以包括大量的“高品质”产品例如可再生能源、碳汇等。似此，这一系统的效率也将大打折扣。

第四，碳公正问题。科斯定理表明，碳排放的初始分配不影响碳权的最终市场配置。从这一意义上讲，碳排放市场配置是高效的。但是，由于发展中国家技术水平低、碳效率低，碳排放权将会集中在碳生产率高的少数国家，多为发达国家，使得发展中国家缺乏碳配额，基本需求品依赖进口而价格高企，加剧发展中国家的贫困。

第五，碳治理问题。碳排放不是一个“善品”，而是一个“恶品”，需要不断减少直至最终消除。但是，这一“恶品”又与“善品”的生产有关联。碳交易的标准、交易的游戏规则、碳退出或递减的速率或时间表，均涉及国际治理构架。在没有一个世界政府的情况下，“共识”形成不仅时间漫长，而且效率低下。

由于“碳排放”这一交易品的特殊性，构建全球性或区域性的交易市场，似乎有难以逾越的障碍。《巴黎协定》并没有建立碳排放贸易的条款，只是将国际问的转让明确为“自愿”合作机制，对市场构建没有专门的规定。从《巴黎协定》规定看，全球或区域性的碳市场构建和运行尚不具备必要的国际法支撑。