Een binnen de Europese Unie genomen maatregel om de uitstoot van CO2 terug te dringen, is het emissiehandelssysteem (Emissions Trading System / ETS). Dit is een zogenaamd cap and trade-systeem, waarin een maximum aan toegestane CO2-uitstoot wordt vastgesteld en men rechten moet bezitten om delen van dit maximum te mogen uitstoten. Deze rechten kunnen door de bedrijven in sectoren die onder het systeem vallen worden verkregen of aangekocht, en kunnen onderling verhandeld worden op een vrije markt. Vraag en aanbod bepalen de prijs die betaald moet worden voor uitstoot. Eenmaal per jaar moeten deze rechten afgeboekt worden voor de hoeveelheid uitstoot die is veroorzaakt.

Onder het emissiehandelssysteem vallen de sectoren voor elektriciteitsproductie, zware industrie (o.a. staal, olie, cement en papier) en de luchtvaart. Wel bestaan er nog verschillen in de toepassing tussen de sectoren, en kunnen er per installatie of fabriek afwijkende voorwaarden gelden. Bij elkaar dekt ETS ongeveer 45% van de uitstoot van broeikasgassen in de EU. Het doel van het systeem is om investeringen in vermindering van uitstoot financieel aantrekkelijker te maken, omdat er een prijs op uitstoot is gezet. Bovendien wordt als eerste de uitstoot teruggedrongen waar dit het minste kost. In plaats van ingrepen van bovenaf, zoekt de markt naar de efficiëntste manieren van verduurzaming. In 2020 moet ETS hebben geleid tot 20% minder uitstoot in de EU ten opzichte van 1990, in 2030 moet dit 40% zijn.

EU ETS is opgezet in 2005 en was destijds het eerste internationale emissiehandelssysteem en is nog steeds het grootste. Er zijn sindsdien verschillende handelsfases geweest, met ieder aangepaste regelgeving. Vanaf 2021 gaat de vierde handelsperiode in, met daarin extra maatregelen om de prijs van de emissierechten omhoog te stuwen. Wegens verkeerde inschattingen en de economische crisis zijn er in eerdere fases soms teveel rechten vergeven, zodat de prijs te laag lag om voor grote veranderingen te zorgen. Een lagere, jaarlijks dalende, cap en het uit de handel houden van emissierechten moeten hier verandering in brengen.