碳税征收公平原则在个人和企业、国家中的实现。第一，碳税征收公平原则在个人和企业中的实现。碳税征收对低收入人群和能源密集型企业的影响较大，应采取一定的缓解和补偿措施。环境恶化和资源枯竭带来的环境成本主要转移给了生活在环境中的民众，低收入人群承担了最多的环境成本。由于低收入人群的经济条件限制，往往无法选择自己的居住环境。在资源枯竭的情况下，能源价格上升，低收入人群相对高收入人群将更高比例的收入用于能源消耗，因此他们受到能源价格上升的影响更大。Bureau分析了征收碳税对法国不同地区、不同收入阶层的影响，认为如果对车辆排放的温室气体以31欧元/吨计算，那么富裕阶层将失去总收入的1.9‰，而低收入阶层将比富裕阶层多失去总收入的4.4‰，可见，征收碳税对穷人的影响要远大于对富人的影响。⑦国外通常会对这些低收入者实行税收优惠，通过借鉴国外的相关经验，在征收碳税的时候要给我国低收入阶层一定的优惠及补贴，对于个人生活使用的煤炭和天然气排放的二氧化碳应暂不征税，尤其在我国的北方。
征收碳税不仅会产生社会公平问题，而且也会给能源密集型企业造成较大的影响。我国应建立和完善相应的机制，给予一定的税收减免，保护我国能源密集型产业的国际竞争力。同时，还要照顾到社会中收入较低的群体的生活，以及西部地区发展经济的需要。相应的补偿措施可以采取税收返还或设定免征额的方式。
第二，碳税征收公平原则在国家间的实现。首先，碳税的征收对发达国家和发展中国家的影响有很大差别，我们要坚持共同但有区别的责任原则。《联合国气候变化框架公约》的序言中明确提出了共同但有区别的责任原则。由于发达国家的碳足迹最深，对全球温室气体的存量贡献最大，而发展中国家历史排放较少，为了满足现在的经济增长，所排放的温室气体总量有所增加，但人均排放量仍比发达国家低许多。序言的最后部分提出，消除贫困和实现经济的持续增长是发展中国家正当的、首要的事项。各国应当在公平的基础上，决心为当代和后代保护气候系统。
美国强调没有中国、印度等发展中大国的参与，减排目标将难以实现。并且美国已于2009年通过《清洁能源与安全法案》，将于2020年起对碳排放密集型产品征收CO2排放税，为了避免对外贸易的损失，发展中国家也积极地筹划在本国征收碳税以应对绿色贸易壁垒。
其次，国际贸易中的隐含碳排放没有体现在国家温室气体清单的编制中。依据“生产者污染负担”原则对各国CO2排放进行核算易引起碳排放强度大的生产从发达国家向发展中国家转移，从而引发碳泄漏问题，这将严重影响《京都议定书》预期所要达到的减排效果。如果采用“生产者与消费者共同负担”原则，不但可以减少碳泄漏，而且能促使生产者和消费者都改变自身行为，减少对环境的破坏。
碳税征收公平原则在我国不同区域间的实现。征收碳税对不同地区的能源消耗和经济发展的影响是不同的，因为各地区存在着能源资源禀赋、经济发展水平、产业结构等方面的差异。我国东部地区的经济比较发达，经济增长是建立在高效率、低消耗的基础上的，所以对东部沿海地区征收碳税实际上能够减少能源消耗、优化产业结构、促进经济增长。而中、西部地区的经济相对落后，经济增长是建立在高消耗、低效率的基础上的，所以对中、西部地区征收碳税会抑制经济的增长，使它们处于更不利的地位。这就需要在征收碳税之前，首先优化中、西部地区的产业结构并提高能源的使用效率。⑧
