为获取经验，保证实施过程的可控性，欧盟排放交易体系的实施是逐步推进的。
第一阶段是试验阶段，从2005 年1月1日至2007 年12月31日。此阶段主要目的并不在于实现温室气体的大幅减排，而是获得运行总量交易的经验，为后续阶段正式履行《京都议定书》奠定基础。在选择所交易的温室气体上，第一阶段仅涉及对气候变化影响最大的二氧化碳的排放权的交易，而不是全部包括《京都议定书》提出的六种温室气体。在选择所覆盖的产业方面，欧盟要求第一阶段只包括能源产业、内燃机功率在20MW以上的企业、石油冶炼业、钢铁行业、水泥行业、玻璃行业、陶瓷以及造纸业等，并设置了被纳入体系的企业的门槛。这样，欧盟排放交易体系大约覆盖1150O家企业，其二氧化碳排量占欧盟的50%。而其他温室气体和产业将在第二阶段后逐渐加入。
第二阶段是从2008年1月1日至2012年12月31日，时间跨度与《京都议定书》首次承诺时间保持一致。欧盟借助所设计的排放交易体系，正式履行对《京都议定书》的承诺。
第三阶段是从2013年至2020年。在此阶段内，排放总量每年以1.74%的速度下降，以确保2020年温室气体排放比1990年低20%以上。
