碳關稅的一個發展基礎就是碳泄漏。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）把碳泄漏定義為：“《京都議定書》附件Ⅰ國家的部分減排量可能被不受約束國家的高于其基線的排放增加部分所抵消的現象”。換言之，碳泄漏是指當一個國家或地區采取二氧化碳減排措施時，該國或地區的一些產品生產（尤其是高耗能產品）可能轉移到其他未采取二氧化碳減排措施的國家或地區，從而引起被轉移國家的碳排放量增長。由于不同國家排放等量二氧化碳對全球氣候變化的影響是相同的，二氧化碳對氣候變化影響并不存在排放地域的差異，因此碳泄漏可能導致全球二氧化碳減排預期目標難以實現。

 

國際貿易在碳泄漏中發揮著重要的媒介作用，碳泄漏于是也被認為是一個跨國界的外部性問題，因而成為發達國家要求對發展中國家征收碳關稅以及其他邊境調節措施的重要依據之一。