早在19世紀２０年代，法國科學家Jean.Fouxier就發現自然溫室效應，并進一步論證這一效應對生物生存的重要性，認為自然溫室效應是地球能量系統平衡的重要組成部分。19世紀未，瑞典科學家阿倫紐斯，又提出了人為溫室效應的可能性，認為礦物燃料燃燒過程中所排放的二氧化碳，將使大氣中二氧化碳濃度提高，會帶來氣候變暖問題，即“阿倫紐斯假說”。
　　但是，近百年來，氣候變暖問題并不太為人所關注。直至1985年，在一次由聯合國環境規劃署、世界氣象組織與國際科學聯盟理事會共同召開的國際會議上，對溫室氣體濃度增加將引致全球平均溫度上升的觀點得到基本接受，并成為國際社會的熱點之一。據聯合國政府間氣候變化專業委員會的第二次評估報告稱，溫室氣體，如二氧化碳、甲烷和氧化亞氮，在大氣中的濃度從18世紀的工業化時代以來，已經有了很大的增加。究其原因，在很大程度上是由人類活動，主要是礦物燃料的使用、土地使用的變化和農業造成的。溫室氣體濃度的增加導致了大氣和地球表面的變暖、全球海平面也相應上升。倘若不采取相應舉措，人類所賴以生存的生態和社會經濟系統受到極大的危害，人類只有一個地球，減少溫室氣體排放已成為當今國際社會所面臨的一個刻不容緩的問題了。
　　碳稅是指針對二氧化碳排放所征收的稅。它以環境保護為目的，希望通過削減二氧化碳排放來減緩全球變暖。碳稅通過對燃煤和石油下游的汽油、航空燃油、天然氣等化石燃料產品，按其碳含量的比例征稅來實現減少化石燃料消耗和二氧化碳排放。與總量控制和排放貿易等市場競爭為基礎的溫室氣體減排機制不同，征收碳稅只需要額外增加非常少的管理成本就可以實現。
　　碳稅形成的理論基礎，源于英國經濟學家庇古于1920年出版的《福利經濟學》一書，故碳稅又叫庇古稅。庇古認為，邊際私人凈產值與邊際社會凈產值相背離的原因，源于“外部經濟”或“外部不經濟”，差異或成本難以在市場上自行消除，成本的外部化，使得污染并不致影響該產品的生產者與消費者之間的交易達成，污染的存在使廠商獲利，但卻給社會帶來不利影響。由此而形成“邊際社會成本”。庇古建議，正是因為邊際私人凈產值與邊際社會凈產值背離現象的存在，使得國家干預有了必要性與合理性，政府應根據污染所造成的危害對排污者收稅，以稅收形式彌補私人成本和社會成本之間的差距，將污染的成本加到產品的價格中去。庇古的觀點直到上世紀60年代未，才開始真正引起人們的注意并系統地進行研究，形成了“排污收費、罰款理論”。
　　在“柏林授權”通過后，一些發達國家的締約方，紛紛推出減排溫室氣體、保護氣候的措施，征收二氧化碳排放稅則是其中的核心內容之一。1991年，丹麥議會就通過征收二氧化碳排放稅的議案，可以說，丹麥是最早踐行碳稅的國家，而歐盟則考慮在其成員國內引入統一的碳稅制度，以彌補2005年1月實施的碳排放貿易體系的不足。