La taxe carbone est une taxe environnementale sur les émissions de dioxyde de carbone, le gaz à effet de serre qui contribue le plus au forçage radiatif d'origine anthropique, qu'elle vise à réduire, dans le but de contrôler le réchauffement climatique. Cette taxe pigouvienne, en faisant payer les pollueurs à proportion de leurs émissions, vise à modifier leurs comportements et à orienter leurs achats et leurs investissements. Elle est le plus souvent appliquée « en amont », sur les énergies fossiles. Sa répercussion sur les produits finaux augmente leur prix proportionnellement aux émissions de dioxyde de carbone engendrées par leur production et/ou leur utilisation, favorisant ainsi les produits induisant le moins d'émissions. Une augmentation progressive et programmée de la taxe peut permettre de guider les investissements à long terme, en laissant le temps nécessaire aux consommateurs et aux entreprises pour s'adapter.
La taxe carbone est une possibilité ouverte aux pays s'étant engagés à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre dans le cadre de la COP21. Elle est complémentaire des quotas d'émissions négociables.
La taxe carbone a été mise en place dans plusieurs pays de l'Union européenne, dont la France, le Danemark, la Finlande, et la Suède. L'application diffère selon les pays. Le Danemark prévoit aussi une taxe spécifique pour l'élevage.
Même en l'absence de taxe carbone, la fiscalité peut contenir une taxation implicite des émissions de CO2, c'est le cas notamment des taxes sur les énergies fossiles (par exemple la taxe intérieure de consommation sur les produits énergétiques (TICPE) en France) ou des droits de douane sur les importations d'hydrocarbures.