同时，碳税也存在以下四点明显劣势：

1.排放总量控制方面不足

常用碳交易机制的设置核心是总量控制交易（Cap-and-Trade），是“基于数量”的手段，即在控制温室气体排放总量的前提下进行市场交易，以市场手段激励参与者为节能减排做出贡献并让多排放的单位付出相应成本。相比而言碳税是“基于价格”的工具，通过税率即价格来实现减排，但不能有力地控制总排放量，一些高排放、高收益的企业在碳税较低情形下依然保持原有生产经营模式，减排意愿较低。

2.高税负影响经济与消费

碳税的减排效果与税费关系密切。碳税的征收需在一定高的税费基础上才能达到良好的节能减排效果。有关研究显示，2015年征收碳税情景与基准情景相比，税费为10元／吨CO2时，CO2排放将下降9.2％，约减排1.9亿吨，到2020年税费为30元／吨CO2时，CO2排放将下降19％，约减排4.3亿吨[6]。有关学者对美国征收碳税的研究也得出结论，若美国要以碳税工具完成2050年的减排目标，则碳税需达到100美元/tCO2[7]，如此高的税负将严重挤压美国企业的生存空间，甚至影响出口商品的国际竞争力，进而降低美国在国际社会的影响力。因为税收自身的传导效应，在电力、燃料等能源源头征税，税负最终会转嫁到下游消费者身上，影响日常消费。

3.易产生级联效应（Cascading effect）

碳税的级联效应也是政府在征税前要重点研究的对象之一。所谓级联效应是指单一税应征于商品从生产到销售的各个环节，最终累积于末端消费者处。碳税中没有关于进项税减免的规定，容易导致末端消费者被重复征税的情况。例如1992年丹麦对企业和家庭同时课征碳税，作用于企业的碳税最终会通过供应链的商品流动转移到家庭上，而家庭本身也需缴纳碳税，两者之间是否存在重复征收的问题值得关注和研究。

4.不利于全球减排体系的链接

征收碳税是一种财政手段，各国会依据各自的具体情况制定政策。不同宽松程度的碳税将使全球呈现割裂的减排体系，不利于全球减排的一致性，尤其是在经济全球化程度愈来愈高的今天，跨国公司可轻易调整市场策略将高碳产业转移至税负较轻的国家，造成本国碳泄漏。欧盟正是由于这个原因选择了碳市场作为减排工具而不是碳税。