芝加哥气候交易所成立于2003年，是全球第一个具有法律约束力、基于国际规则的温室气体排放登记和交易平台，是北美地区唯一的自愿减排交易平台，也是世界首个将6种温室气体的注册和交易体系包括在内的交易平台。
芝加哥气候交易所实行会员制，截至2010年停止交易前约有400家参与者，分别来自航空、汽车、电力、环境、交通等数十个不同行业。开展的减排交易项目涉及二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化物和六氟化硫6种温室气体。CCX设置的内部减排目标分为两个阶段：第一阶段是在2003~2006年间，将6种温室气体每年减排1%（对应1998~2001年的水平）；第二阶段是在2007~2010年间，将6种温室气体减排6%。
CCX交易的商品称为碳金融工具合约（Carbon Financial Instrument， CFI），每一单位CFI代表100吨二氧化碳。CCX也接受其他减排机制的碳信用进行抵消交易，是美国唯一认可CDM机制的交易体系。CCX主要的模式为限额交易和补偿交易。其中，限额交易是最常见的模式，补偿交易主要性质为政府福利性补贴，通过补偿交易的方式推进更多部门参与到温室气体减排中。
在监管方面，CCX内设独立董事，同时引入第三方监管机构，独立对会员单位排放量进行监测和审计，以防止市场操纵行为的发生。由于CCX不受美国商品期货交易委员会（CFTC）的监管，因此选择了美国金融业监管局作为第三方监管机构，以协助交易所做好会员注册、市场监管以及履约程序方面的工作，以及提供便利化的抵消额度核查和核证程序。
2004年，芝加哥气候交易所在欧洲建立了分支机构—欧洲气候交易所，2005年与印度商品交易所建立了伙伴关系，此后又在加拿大建立了蒙特利尔气候交易所。2008年9月25日，CCX与中油资产管理有限公司、天津产权交易中心合资建立了天津排放权交易所（现已退出天津排放权交易所股东）。
由于缺少具有强制力的会员自愿承诺减排机制，CCX于2010年陷入困境，并于年底停止交易。
