在第一阶段和第二阶段，欧盟采用“自下而上”的分配方式，欧盟委员会根据“总量控制、负担均分”的原则，依照欧盟整体的减排目标和各成员国的减排承诺，在欧盟内部协调确定了各个成员国分担的减排义务。每一个欧盟成员国要提交一份国家分配计划（National Allocation Plan, NAP），包含每个设施的排放总量，各国NAP由欧盟委员会修改审查通过。之后排放总量被转化为配额，由各国根据其NAP分配到每个设施。大部分的配额通过免费的形式直接发放，另外还有大约10%的配额通过拍卖，拍卖主要在英国和德国进行。第三阶段由欧盟统一的排放总量代替先前的由各国分配计划确定的国家排放总量（配额分配机制的详细变化见下表）。

欧盟委员会在前两个阶段均采用了免费分配为主，有偿分配为辅的分配方式，这两个阶段中的实际拍卖量从第一阶段的300万吨（占比0.13%）至第二阶段的750万吨（占比约4%），和欧盟期望的5%－10%的趋势仍有距离，但有偿分配方式已逐渐成型。

象征EUETS改革的第三阶段力推配额拍卖方式，从2013年开始，电力部门（利用废气发电和部分中东欧国家的除外）以及捕获、传输和储存二氧化碳的部门将全部通过拍卖获得配额。对于电网建设较为落后或能源结构较为单一且经济较不发达的10个成员国，欧盟提供了“减损”选择，允许其在第三阶段的电力部门配额从免费分配逐渐过渡到拍卖，2013年时可以获得最多70%的免费配额，比例逐年递减，到2020年时需要全部通过拍卖获得。最终有8个东欧国家（捷克、保加利亚、罗马利亚、爱沙尼亚、匈牙利、塞浦路斯、立陶宛和波兰）采取了此选择，拉脱维亚和马耳他放弃了该方案。只有在2008年12月31日开始运行的发电设施才可以获得免费配额。对于工业和热力部门，无碳泄漏风险的行业拍卖比例将从2013年的20%上升到2020年的70%，目标是到2027年实现100%拍卖。面临欧盟外部竞争、存在高碳泄漏风险的行业将在第三阶段获得100%免费配额。