1992年5月9日，为了减少温室气体的排放，遏制全球变暖的趋势，联合国主持通过了《联合国气候变化框架公约》，并于1994年生效。截至2007年11月，共有192个国家成为《联合国气候变化框架公约》缔约方。由于发达国家在历史上和当前排放了主要的温室气体，所以《联合国气候变化框架公约》明确规定发达国家与发展中国家负有“共同但有区别的责任”。
1997年12月，《联合国气候变化框架公约》第三届缔约方大会通过了《京都议定书》。限排的温室气体包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCS）、全氟化碳（PFCS）、六氟化硫（SF6）。
依据碳排放权交易理论，《京都议定书》架构起了全球范围内的排放权交易体系。
《京都议定书》认为，在地球上任何地方实现的温室气体减排，对全球气候变化产生的作用都是一样的。
按照经济学原理，为了以最小的成本实现控制最大的温室气体减排量，人类应该把温室气体减排活动安排在减排成本最低的地方。
本着公平性原则，《京都议定书》考虑到发达国家在其发展历史上对地球大气造成严重的破坏，及发展中国家经济发展的需要，对发达国家和发展中国家给予有差别的减排目标。
在2012年前的第一承诺期中，发展中国家将不承担减排义务。
发达国家同意率先履行温室气体减排义务。
《京都议定书》规定，工业化国家将在2008年到2012年间，使他们的全部温室气体排放量比1990年减少5%。为达到限排目标，各参与公约的工业化国家都被分配到了一定数量的减少排放温室气体的配额。对各发达国家来说，具体的削减目标是：与1990年相比，欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%～8%。新西兰、俄罗斯和乌克兰则不必削减，可将排放量稳定在1990年水平上。
《京都议定书》第3、4条为附件I缔约方规定了量化的减排目标，即附件I缔约方应该个别地或共同地确保，其温室气体排放总量在2008年至2012年的承诺期间在1990年的基础上再减排5.2%。
发达国家还可以采取灵活的政策和行动，实行境外减排。如通过购买发展中国家的CDM项目的经核证的减排量（Certified Emission Reductions，以下简称CERs）来达到它的减排目标。这种减排行动获得的CERs可以进行贸易。
《京都议定书》第6、12和17条分别确定了联合履行（Joint Implementation，以下简称JI）、清洁发展机制（Clear Development Mechanism，以下简称CDM）和国际排放贸易（International Emission Trading，以下简称IET）三种境外减排和减排额度交易的灵活机制。通过这三种机制，发达国家可以较低成本实现减排目标，缓解其国内减排压力。
JI和CDM是典型的以项目为基础的交易形式（projected-basedmarket）。JI项目在《联合国气候框架公约》附件I国家（发达国家和经济转型国家）之间进行，CDM则在附件I国家与非附件I国家（发展中国家）之间展开。IET是以配额为基础的交易（allowance-basedmarket），与基于项目机制的减排信用（emissioncredits）不同，在交易中购买者所购买的排放配额，是在总量控制与排放量交易机制（cap-and-tradesystem）下由管理者确定和分配（或拍卖）的。
除了在《京都议定书》基础上建立起来的强制与规范市场之外，有些没有加入《京都议定书》的国家和地区则建立了自愿参与的温室气体排放权贸易市场，如美国芝加哥气候交易所（CCX）和澳大利亚新南威尔士州温室气体减排体系（NSW）。
正是《京都议定书》催生了碳交易市场。碳交易市场近几年开始以惊人的速度发展。2007年碳交易量从2006年的16亿吨跃升到27亿吨，上升68.75%。成交额的增长更为迅速。2007年全球碳交易市场价值达400亿欧元，比2006年的220亿欧元上升了81.8%，而2008年的增长更是惊人，全年共交易二氧化碳约48亿吨，成交额达到了1260亿美元，较2005年增长了11倍。