碳交易的好处是对给定数量的减排，减排的努力可以集中在效率最高、成本最低的企业，从而减少对整个社会的成本。换句话说，用一定的设计／管理成本，一个有效的碳交易体系可以达到最大的减排效果。理论方面，Montgomery（1972）的研究指出，在各种方式中，排放权交易的减排成本最低。假设完全竞争市场，政府无需知道各个污染源的成本函数，只需根据环境容量确定总量，市场最终能实现均衡，并达到成本最小化 。

目前碳排放交易有多种机制，其中规模最大的是欧盟排放贸易体系（EU Emission Trading System），主要采用的是总量管制与交易模式（cap-and-trade scheme），我国深圳等地的试点已经实行的碳排放交易也采取这种模式。

Cap-and-trade模式由管理当局设定参与企业在规定期间（通常为一年）的碳排放配额，并在期初以无偿分配或有偿拍卖的方式进行配置。减排得力的企业可以减少排放并在期间内出售多余配额；而另一部分排放过多的企业则须在期末前购买配额。到期末，企业须将分配额与实际排放额向管理当局核对，超标企业或面临罚款。由于交易系统也有非企业的机构投资者和个人投资者参与，如果企业在拿到配额时出售，然后在期末购回，则碳排放交易还具有一定的融资功能。新一期开始后，排放配额又将重新发放，并且总配额在交易主管方设计下通常逐年减少。

从运行效果看，经历了排放权配额调整等多次修正之后，欧盟排放交易体系已经初步建立，目前已有超过来自27个欧盟成员国的11000家企业参与，涉及面占欧盟总体碳排放量的45%。欧盟还承诺在2013年到2020年，每年削二氧化碳减排放总量1.74% 。其流动性还催生了许多碳排放交易中心以及碳金融衍生品。