Entscheidendes Merkmal eines sektorübergreifenden Upstream-Handelssystems ist die Zertifikatepflicht für Förderunternehmen und Importeure von fossilen Energieträgern auf Kohlenstoffbasis auf der ersten Handelsstufe. Die Zahl der vorzuhaltenden Zertifikate orientiert sich am spezifischen Kohlenstoffgehalt der verkauften Brennstoffe. Durch die Umlegung der Zertifikatekosten auf nachfolgende Handelsstufen und schlussendlich den Endverbraucher wirkt diese Lösung analog zu einer CO2-Steuer [ZEW01, S. 13]. Im Gegensatz zu einer Steuer ist aber mit einem sicheren Erreichen von Minderungszielen zu rechnen, zumindest wenn absolute Reduktionsverpflichtungen der Zertifikatsanzahl vorliegen. Die CO2-Minderung käme zum einen durch den verminderten Einsatz der Brennstoffe in ihrer jeweiligen Verwendung zustande. Zum anderen wird ein inter- und intrasektoraler Wandel des Energieträgermixes von Energieträgern mit hohem Kohlenstoffgehalt je Energieeinheit, wie Braun- und Steinkohle, zu kohlenstoffärmeren Brennstoffen, wie Erdgas, angestoßen (z.B. [ScPe99, S. 91]).

Die Zahl der potentiellen Marktteilnehmer in einem Upstream-System wäre recht klein, Schellaböck/Petersen [ScPe99, S. 90] nennen für Deutschland die Zahl von einigen hundert. Das deutet auf relativ geringe Transaktionskosten im Vergleich zu einem auf den Endverbraucher ausgerichteten System hin. Die Anzahl Zertifikatspflichtiger sollte für die Liquidität des CO2-Marktes ausreichend sein [PWC02, S. 30].

Für den Upstream-Ansatz spricht auch, dass Umsatzdaten über die zertifikatepflichtigen Erzeugnisse bei den betreffenden Unternehmen bereits heute aus zolltechnischen, steuerlichen und buchhalterischen Gründen erhoben werden [PWC02, S. 30 f.]. Eine geringe Teilnehmerzahl und gute Datenlage erleichtern die Kontrolle über die Einhaltung der Zertifikatspflicht. Ein interessanter Nebeneffekt eines solchen, auf der Produzentenebene ansetzenden Handelssystems könnte ein verstärkter Einsatz von Biokraftstoffen sein, wenn man diese wegen ihrer positiven Klimabilanz nicht in eine Zertifikatepflicht einbezöge [ScPe99, S. 88]. Nichtenergetische Verwendungen von fossilen Brennstoffen, wie zur Kunststoffverarbeitung, müssten ebenfalls gesondert betrachtet werden.

Als Nachteile eines Upstream-System gelten, dass die Zertifikatepflichtigen selbst kaum Einfluss auf Minderungsmaßnahmen der in der Wertschöpfungsstufe nachfolgenden Sektoren haben [PWC02, S. 30]. Die Eigenschaften einer hohen Kosteneffizienz und ökologischen Treffsicherheit bei vergleichsweise geringen zu erwartenden Implementierungskosten sprechen dennoch für die Anwendung eines Upstream-Handelssystem zum Beispiel für CO2-Emissionen.