2001년 배출권거래제를 도입한 EU는 2003년 온실가스배출인증 거래시스템에 관한 지침을 제정하여 공식적인 역내 배출권시장을 창출하기 위한 법적 장치를 마련하면서, 2005년 시작되었다. EU ETS 기준에 해당하는 배출시설은 강제적으로 배출권거래에 참여해야 하며, 적용 대상에는 20MW 이상 규모의 연소 설비, 석유정제와 같은 에너지 부문과 제철, 광물, 펄프 등의 산업부문이 포함되었고, 운영방식으로는 배출총량거래제(cap-and-trade) 방식을 채택하였다.
현재 EU ETS는 제 2차 단계(2008-2012) 중에 있다. 이는 회원국 전반의 11,500개 이상의 주요 에너지 집약 설비들을 포괄하고 있지만, 대부분 규제 대상 설비들은 소수의 선진 산업국들에 위치하고 있는데, 예를 들어, 독일은 모든 ETS 허용량의 약 20% 이상을 차지하고 있다.
ETS의 제 3차 단계(2013-2020)는 EU 전반의 cap을 점진적으로 축소시키고, 다수의 (항공을 포함한) 배출원과 온실가스를 통합하며, 배출 허용량(emission allowances)의 국가 경매에 있어서의 점진적인 증가가 포함될 것이다. ETS는 또한 다른 국가들도 ETS에 참여할 수 있다는 것을 증명하면서, 노르웨이와 리히텐슈타인과 같은 EU 회원국이 아닌 국가들을 포함하는 데까지 확대되었다.