배출권 거래제와 탄소세는 운용적으로 차이점이 있다. 배출권거래제는 온실가스 감축의 양적 확실성으로 여러 국가에서 도입하고 있다.  기업적으로도 환경적 확실성과 경제적 온실가스 저감 수단을사용할 수 있도록 하여 탄소세 보다 선호되지만 탄소 가격의 불확실성의 한계로 장기 투자 결정에 악영향을 미칠 수 있다.
일반적으로 배출권거래제와 탄소세는 운용상에서 차이를 보이고 있다. 배출권거래제는 총량단위의 온실가스 배출허용 한도를 정하고 탄소가격은 시장에서 결정되는 수량기반 정책 수단인 반면, 탄소세는 가격기반 정책 수단으로 탄소가격을 외생적으로 정하고 시장에서 온실가스 배출량을 결정한다. 즉, 탄소세는 배출되는 1톤의 온실가스에 대해 외생적으로 결정한 세율에 따라 세금을 부과하므로 배출권거래제와 달리 탄소가격은 외생적으로 결정되는 반면, 온실가스 배출 감축량은 시장에서 결정되는 형태를 보인다. 온실가스 감축 비용이 불확실할 경우 일반적으로 탄소세가 배출권거래제보다 더 효율적인 정책 수단임에도 불구하고, 배출권거래제는 온실가스 감축에 대한 양적 확실성을 보장한다는 점에서 현재 많은 국가에서 도입하거나 이것의 도입을 고려하고 있다. 기업 측면에서도 배출권거래제가 온실가스 배출 허용 한도 설정을 통해서 환경적 확실성을 보장 받을 수 있고 시장 참여자들에게 가장 경제적인 온실가스 저감 수단을 사용할 수 있도록 유동성을 부여한다는 점에서 탄소세보다 선호되고 있다. 그러나 배출권거래제는 탄소 가격의 불확실성이라는 한계로 인해 기업의 장기 투자 결정에 악영향을 줄 수 있다는 단점이 있다.