排放權交易機制中一個非常重要的問題是如何根據所設定的排放總量目標，為交易體系所覆蓋的每一個排放主體或排放源分配其可以使用的排放配額，即實現排放配額的初始分配，這是實施排放權交易機制的基礎。理論上講，當交易成本大于零時，不同的產權界定會導致不同的資源配置效率。排放配額的初始配置，事關經濟主體對排放空間這種生產要素的配置效率，將直接影響交易體系中各經濟主體的成本和收益分布，是建立健全碳排放交易機制的關鍵環節。建立碳排放權分配機制，需綜合考慮碳排放權的分配原則、分配指標、分配方法、分配路徑等內容。

碳排放權的分配原則首先包括公平原則與效率原則。國際層面上的碳排放空間分配，往往強調公平原則，也是全球氣候治理機制的基礎原則，但在一個主權國家內部，出于經濟發展的考慮，往往更受重視效率原則。公平原則是碳排放權初始分配的首要原則。碳排放分配的公平性既關系到人與人之間的公平關系，也關系到人與自然之間的和諧關系；既要求代內公平，還要求代際公平。國際社會從不同角度對公平原則提出多種理解，比如，國家主權原則，這是根據現行國際法規定各國主權的平等性派生出的一種原則；還包括歷史責任原則、支付能力原則、基本需求原則與平等原則，這些原則分別從排放的歷史責任、支付能力、人發展的基本需求與人權等角度提出。發展中國家往往強調歷史責任原則和平等原則。近幾年我國針對碳排放權的初始分配開展了大量理論研究和實踐探索，在國內排放配額分配時，充分考慮了全國各地經濟發展不平衡、資源稟賦差異等情況，基于歷史責任原則、平等原則，乃至支付能力等原則，對碳交易政策實施的社會公平給予了充分考量。

效率原則是指碳排放權的分配應致力于減少乃至消除對經濟發展的負面影響。效率原則并非國際間碳排放空間分配的首要原則，通常作為公平原則的補充而存在，在一國之內，效率原則受到的重視程度相對高一些。

碳排放權的分配還要考慮可行性原則。碳排放權的分配會受到各種主客觀條件制約，國家和省級碳交易主管部門制訂配額分配方案時，要充分考慮溫室氣體排放情況、經濟水平、產業結構、能源結構、數據可獲得性等因素，尤其是要與重點排放單位進行充分溝通，獲得排放企業的支持，以便順利推動排放交易政策的執行落實。

碳排放權的分配還應遵循簡明原則。一方面，盡量避免行政程序上的復雜性，使碳排放權分配方案操作起來要簡單易行。另一方面，要不斷探索完善相關的核算方法，力求采用簡單易行的分配指標。

歷史責任的標準受到廣泛討論。溫室氣體在大氣中具有長期滯留性，一個國家或者地區歷史排放量越大，承擔的減排責任就越大。體現歷史責任的重要指標，包括一個國家或地區的碳排放總量和歷史累積排放總量，以及人均碳排放量和人均歷史累積排放量。

碳排放權初始分配方法大體分為無償分配和有償分配，其中有償分配又可分為公開拍賣和定價出售。

第一，無償分配。無償分配主要依據歷史排放水平，按一定方式，比如祖父制，確定其可無償獲得的排放配額數量。目前我國碳交易國家主管部門根據不同行業的具體情況，參考相關行業主管部門的意見，確定統一的配額免費分配方法和標準。無償分配的優點是不增加排放主體的成本，易于獲得排放主體的支持，利于在相對小的阻力下推進政策的實施。無償分配也不涉及政府和排放主體之間的費用轉移問題。無償分配的不足也是明顯的。排放配額的初始免費分配在不自覺地維護能源密集型企業利益的同時，在一定程度上也損害了非能源密集型企業的利益。此外，如果初始配額分配得過多或不足，則不利于形成健康的碳市場供求關系，碳排放權價格的調節能力也有可能減弱。

第二，有償分配。有償分配大體包括公開拍賣和政府定價出售，這兩種方式都是從一級市場開始就實現碳排放空間的有償使用。碳排放權的公開拍賣是指利用市場機制實現碳排放配額在不同主體間的有效配置。從經濟學角度看，基于市場機制調節的供需關系和價格水平最有效率，拍賣是實現最低減排成本的最佳途徑。但需注意的是，在拍賣過程中，如果部分地區拍賣，部分地區免費分配，則可能出現競爭扭曲，導致碳泄漏或滋生尋租，反而會額外增加排放權的支付費用。定價出售是采用政府主導價格的方式，由政府統一規定排放配額碳在市場上的出售價格。這種方式在碳市場體系不健全、碳價格難以發現的情況下，可以作為一種碳定價的補充方式。隨著碳交易體系的不斷完善，政府定價要逐漸減弱，讓市場在決定碳的初始價格的過程中起決定性作用。

無償分配和有償分配不是不相容，二者在一定情況下可配合使用。我國《碳排放交易管理暫行辦法》規定，排放配額分配在初期以免費分配為主，適時引入有償分配，并逐步提高有償分配的比例。同時還規定，國務院碳交易主管部門在排放配額總量中預留一定數量，用于有償分配、市場調節、重大項目建設等。有償分配所獲得的收益，用于促進國家減碳以及相關的能力建設。

國際碳排放空間的分配，是直接分配給主權國家。在一國內部，碳排放配額最終要分配落實到單個的排放主體。受管理成本以及信息不對稱的制約，在碳排放權分配的實踐中，往往不易由國家層面直接分配給排放主體，需要通過地方政府、行業協會或者企業等不同的媒介來共同完成碳排放配額的分配，這就形成了不完全相同的分配路徑，從目前碳排放交易的實踐來看，大體分為兩種路徑。

一是 “中央政府—地方政府—排放企業”分配路徑。該路徑也是當前我國在實施碳排放交易時主要采取的排放配額分配路徑，依托我國固有的分級行政管理體制實行。在這條路徑中，中央政府對碳排放配額的初始分配擁有絕對管理監督權限，除了由中央政府制定相關的標準外，還體現在由國務院碳交易主管部門確定各省、自治區和直轄市的排放配額總量和免費分配的排放配額數量，同時省級碳交易主管部門確定的本行政區內的重點排放單位名單還需上報國務院碳交易主管部門，國務院碳交易主管部門確認后向社會公布。這種分配路徑在碳交易市場發展的初期，利于推動全國碳交易市場的統一、規范發展。二是“中央政府—行業主管部門—排放企業”分配路徑。這條分配路徑更多是在某個行業內部開展。在確定全國碳排放配額后，中央政府根據一定的標準，直接將排放配額分配給某個重點排放行業的主管部門，再經由行業主管部門分配給排放企業。我國開展的“千家企業節能行動”和“萬家企業節能低碳行動”都采取了類似的思路。與上面一種分配路徑相比，該路徑更多反映的是一種垂直路徑，事實上是中央政府將排放配額直接分配給排放企業。