目前，碳市場的運行機制有如下兩種形式。基于配額的交易是在有關機構控制和約束下，有減排指標的國家、企業或組織即包括在該市場中。管理者在總量管制與配額交易制度下，向參與者制定、分配排放配額，通過市場化的交易手段將環境績效和靈活性結合起來，使得參與者以盡可能低的成本達到遵約要求。基于項目的交易是通過項目的合作，買方向賣方提供資金支持，獲得溫室氣體減排額度。由于發達國家的企業要在本國減排的花費的成本很高，而發展中國家平均減排成本低。因此發達國家提供資金、技術及設備幫助發展中國家或經濟轉型國家的企業減排，產生的減排額度必須賣給幫助者，這些額度還可以在市場上進一步交易。

歐盟排放權交易體系（EUETS）于2005年4月推出碳排放權期貨、期權交易，碳交易被演繹為金融衍生品。2008年2月，首個碳排放權全球交易平臺BLUENEXT開始運行，該交易平臺隨后還推出了期貨市場。其他主要碳交易市場包括英國的英國排放交易體系（UKETS）、澳大利亞的澳大利亞國家信托（NSW）和美國的芝加哥氣候交易所（CCX）也都實現了比較快速的擴張。加拿大、新加坡和東京也先后建立了二氧化碳排放權的交易機制。