Nghị định thư Kyoto chấp nhận một hệ thống cho phép thương mại hóa lượng khí thải cắt giảm gọi là "cap and trade system" nhằm giúp các nước phát triển tham gia Nghị định thư Kyoto một cách linh hoạt hơn[14] khi tiến hành các biện pháp cắt giảm khí gây hiệu ứng nhà kính. Bình quân những nước này cần phải đạt mục tiêu lượng khí thải hàng năm thấp hơn 5.2% so với lượng thải năm 1990 và cam kết này có hiệu lực từ 2008 đến 2012. Mặc dù điều này được áp dụng cho mọi thành phần kinh tế nhưng trong thực tế các nước tham gia điều tiến hành đối với các loại hình liên quan đến các cơ sở công nghiệp sản xuất năng lượng và giấy. Một ví dụ về loại hình thương mại khí thải này phải kể đến là chương trình thương mại khí thải của Liên minh châu Âu[15] Tại Hoa Kỳ, có thị trường quốc gia về giảm thiểu mưa axit và một số thị trường khu vực về giảm thiểu nitơ ôxit.[16]

Điều này có nghĩa những thành phần mua hạn ngạch sẽ là những đơn vị sản xuất kinh doanh có mức khí thải vượt quá số hạn ngạch cho phép (Đơn vị cấp phát cố định - the Assigned Allocation Units, AAUs hay ngắn gọn là "Mức cho phép"). Cụ thể những đơn vị sản xuất này sẽ phải mua thêm số AAUs trực tiếp từ một bên khác nhằm gia tăng mức hạn ngạch cho phép, chủ yếu từ chương trình cơ cấu phát triển sạch - CDM hoặc dưới các hình thức trao đổi thương mại khác.

Vì hạn ngạch carbon cho phép là những đơn vị có thể thương mại hóa dưới hình thức định dạng giá cả nên những nhà đầu tư có thể mua lại nhằm mục đích đầu cơ hay dành cho các thương vụ tương lai. Các giao dịch trên thị trường thứ cấp này sẽ giúp giá cả của mức hạn ngạch carbon cho phép thay đổi linh hoạt hơn nhằm giúp các cơ sở kinh doanh hay các dự án đầu tư nhằm thu hút vốn nước ngoài (ví dụ như Trung Quốc muốn thu hút đầu tư vào nước họ thì chính phủ sẽ hỗ trợ các thành phần kinh doanh hạn ngạch carbon bằng các hình thức trợ giá, và như vậy các cơ sở sản xuất ở TQ sẽ mua hạn ngạch carbon với giá thấp hơn so với các cơ sở ở Thụy Điển chẳng hạn).

Hạn ngạch khí thải quy định trong Nghị định thư Kyoto được cung cấp bởi chương trình cơ cấu phát triển sạch - CDM và chương trình hỗ trợ bổ sung - Joint Implementation (Projects)/JI. Chương trình cơ cấu phát triển sạch/CDM cho phép các nước đang phát triển tham gia Kyoto Protocol thương mại hóa các khoản hạn ngạch carbon của nó trong khi Chương trình hỗ trợ bổ sung/JI cho phép các nước Phụ lục I qui đổi lượng khí thải vượt trần cho phép (đã cam kết khi ký Nghị định thư Kyoto) sang lượng khí thải tương ứng của các nước nằm ngoài Phụ lục I có tham gia Chương trình cơ cấu phát triển sạch dưới dạng các đơn vị hạn ngạch carbon. Chương trình CDM sẽ cung cấp Chứng nhận cắt giảm khí thải (CERs), và chương trình JI sẽ đưa ra Đơn vị khí thải cắt giảm (Emission Reduction Units - ERUs), vốn dĩ có giá trị tương đương với một đơn vị cấp phát cố định (the Assigned Allocation Units - AAUs).