Et af de klimaværktøjer, man satser på for at nå målene, er EU’s CO2-kvotehandelssystem – det såkaldte Emissions Trading System (ETS). Systemet blev indført i EU i 2005 med det formål at regulere i industrien, energisektoren og transporten. Det er nemlig her, en stor del af EU’s CO2-udledninger sker. ETS-systemet definerer et loft for, hvor meget CO₂ europæiske virksomheder samlet må udlede. Hvis virksomheder udleder mere end loftet tillader, må de købe ekstra såkaldte CO₂-kvoter fra andre europæiske virksomheder, der har udledt mindre CO₂, end loftet tillader. Den grundlæggende ide er, at markedskræfterne på den ene side skal belønne virksomheder, der reducerer deres CO₂-udledninger, og på den anden side økonomisk straffe virksomheder, der fortsætter med at udlede meget. EU sænker gradvist loftet for CO₂-udledningen ved at justere det år for år. Målet er altså, at det gradvist bliver dyrere at forurene og billigere at være klimavenlig.
Systemet er blevet en vigtig del af EU’s klimapolitik og udgør i dag verdens største såkaldte CO₂-marked. ETS dækker cirka 40% af EU’s samlede udledninger. Den nyeste udvikling i forbindelse med ETS er, at udledninger fra søfarten blev inkluderet i 2024. Derudover er det besluttet, at EU fra 2027 skal etablere et nyt ETS2, som også skal omfatte vejtransport og opvarmning af bygninger. Det betyder, at EU siden systemets indførelse i 2005 gradvist ønsker at give CO₂ en konkret pris i stadig flere sektorer.
Selvom systemet spiller en central rolle i EU’s klimapolitik, har det også mødt kritik. Særligt har de såkaldte “gratis kvoter” været omstridte. Det er kvoter, som udvalgte virksomheder har modtaget fra EU uden betaling. Baggrunden er, at EU har været bekymret for, at disse virksomheder ellers ville flytte deres produktion ud af EU til lande med lavere klimakrav. Det ville have økonomiske konsekvenser for EU, og europæiske arbejdspladser ville gå tabt. Kritikken går på, at virksomheder, der modtager gratis kvoter, har et svagere incitament til at investere i grøn omstilling, fordi forurening i praksis bliver billigere for dem. EU er dog i gang med gradvist at udfase gratis kvoter frem mod 2034.
Et andet kritikpunkt har været prissætningen på CO₂-kvoter. Prisen har flere gange svinget kraftigt, og i perioder har den været så lav, at den ikke havde nogen reel effekt på virksomhedernes adfærd. I de senere år har kvoteprisen dog ligget på et niveau, som tydeligt signalerer til virksomhederne, at det kan betale sig økonomisk at investere i grøn omstilling. Der udtrykkes samtidig bekymring for, at forbrugerne vil opleve højere priser på produkter og energi, når virksomhederne skal betale for CO₂-kvoter. Dette gælder særligt i forbindelse med det kommende ETS2 for vejtransport og opvarmning af bygninger. Kritikere frygter, at omkostningerne vil ramme skævt – hvilket betyder at lavindkomstgrupper vil blive hårdest ramt. EU har derfor oprettet en Social Climate Fund, som skal hjælpe borgere og små virksomheder med at håndtere de stigende omkostninger ved den grønne omstilling.