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由于二氧化碳排放具有外部性特征， [30] 可以基于外部性理论，通过设定碳排放价格将碳排放成本内部化，从而实现控制碳排放的目的。两种基于市场的政策工具能够提供明确的碳价，包括碳排放权交易（Emissions Trading Scheme，ETS）和碳税（Carbon Tax）。 [31]
目前，碳排放权交易与碳税两种碳定价机制在全世界范围得到了广泛应用。根据世界银行的统计，截至2018年4月，共有45个国家和25个地区已实施或计划实施碳排放权交易机制或碳税，覆盖的排放量将达到110亿吨二氧化碳当量，约占全球年度温室气体排放总量的20%。 [32]
碳排放权交易体系（Emissions Trading Scheme，ETS）具有以最低成本实现既定排放控制目标的特点，因此受到政策制定者的关注。 [33] 在碳排放权交易体系下，由政府首先设置管控企业或设施在履约年内的排放总量，并发放相应数量的排放配额，每个配额对应一单位（通常是一吨）的排放量。碳交易政策管控的高排放企业或设施需为其每一吨排放上缴一单位配额，多余的配额可选择出售或存储，不足的配额则需要通过市场向其他实体购买。
（1）覆盖范围。碳排放权交易体系的覆盖范围涉及覆盖的温室气体种类、覆盖行业和纳入门槛等方面。从覆盖的温室气体种类来看，碳排放权交易体系可以覆盖多种温室气体，也可以只覆盖CO 2 一种温室气体。从覆盖行业和纳入门槛来看，当前多数碳排放权交易体系主要覆盖排放占比大、减排潜力大、数据统计基础较好的大型排放源。 [34]
（2）总量设定。总量设定可以保证排放配额的稀缺性，从而为企业减排和参与碳交易提供激励。总量设定包括“自顶向下”和“自底向上”两种方式。 [35] “自顶向下”的方式是指根据社会总体减排目标和管控行业的特点确定体系的总量上限；“自底向上”的方式是指根据不同行业具体的配额分配规则，加总行业内各企业实际获得的配额总量得到行业总量，加总各行业的配额总量得到体系的实际总量。
（3）配额分配。配额包括免费分配和有偿分配两种方式，有偿分配主要采取拍卖的方式，免费分配可以依据企业历史数据或相关履约年份的实际数据，相关参数可以是企业的排放量，也可以是企业的投入量或产量。 [36]
（4）监测、报告与核查（MRV）体系。为核查管控企业或设施是否完成履约，需要在履约期结束时，对比其拥有的配额数量是否足以抵消其实际排放量，这就需要对其排放进行监测、报告与核查。碳交易政策管控企业需要有效执行相关的监测和报告要求，并需要由第三方核查机构对企业的报告进行核查。
（5）履约机制。评估碳交易体系覆盖实体是否完成履约义务，并对未完成履约义务的实体进行相应的处罚。履约机制是碳交易政策对管控企业具有约束力的保障。
（6）其他要素：抵消机制、市场调节机制等。
目前，碳排放权交易已成为许多国家和地区气候政策的重要组成部分，欧盟、瑞士、新西兰、韩国等国家以及美国、加拿大和日本等的部分区域都已经实施了碳排放权交易体系。 [37] 我国已于2013年至2014年先后启动了“五市两省”七个碳排放权交易试点，并于2017年12月宣布启动全国统一的碳排放权交易体系。碳排放权交易将成为未来我国实现减排目标的重要政策工具。
碳税是指针对二氧化碳排放所征收的税。实践中，各国通常是对化石燃料按其含碳量设计税率征收碳税，通过调控含碳化石能源的价格间接控制二氧化碳排放。 [38] 作为一种财政政策，碳税同时还具有改革赋税结构和增加财政收入的作用。 [39]
（1）定义征税范围。包括确定覆盖的温室气体、征税的能源品种、覆盖部门、纳入门槛和监管点。目前已有的碳税体系多数是对化石燃料征税，也有少数体系直接对二氧化碳排放征税。
（2）确定税率。碳税税率的设置可以基于以下目标：（a）实现特定水平的碳减排；（b）实现特定水平的税收收入；（c）反映碳排放的社会成本。已经实施了碳交易机制的司法管辖区也可以建立碳税税率与碳市场中碳价的联系。
（3）确定税收收入的使用方式。征收碳税将带来重要的税收收入，碳税收入如何使用将产生重要的经济影响。政府可以选择通过直接的退款将碳税收入返还给家庭和企业或用于减免其他税负，以保持税收中性；也可以将税收收入用于一般财政支出或特定用途支出，例如用于支持节能环保项目。
（4）监管和履约。如果采用对化石燃料征税的方式，则不需要额外的监管机制，也不需要对排放进行监测、报告和核查。但如果直接对二氧化碳排放征税，则需要更多的监管，以及建立健全的MRV体系。
目前，碳税主要在芬兰、丹麦、瑞典、挪威等北欧国家以及瑞士、英国、法国、日本、墨西哥等国家实施。
碳排放权交易政策直接控制碳排放总量，是一种“数量型”政策工具；碳税通过固定碳价格间接控制温室气体排放总量，是一种“价格型”政策工具。 [41] 理论上两类政策除了价格形成方式不同外，政策机理是完全一致的，具有较高的理论一致性和内在联系。 [42] 然而，两种政策工具在减排效果、实施成本和政治接受程度等方面也存在差异。
（1）减排效果：碳税的减排效果具有一定的不确定性。与碳税相比，碳排放权交易政策直接设定排放总量，能够提供更有确定性的排放控制结果。
（2）实施成本：征收碳税可依托现有的税制体系，管理成本较低；碳交易体系需要一系列基础设施投入，包括MRV体系、注册登记系统和交易平台建设等，实施成本较高。 [43]
（3）政治接受程度：碳税会导致企业生产成本增加，影响企业产品竞争力，实施面临的阻力较大。相比之下，碳排放权交易允许企业灵活地选取履行减排责任的方式，且实施初期配额往往免费分配，对企业生产的影响小，政治接受程度较高。