Thuế này được áp dụng đối với việc sử dụng tất cả các loại nhiên liệu hóa thạch, bao gồm dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và than đá, dựa trên lượng khí CO2 thải ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu. Thuế được thực hiện theo từng giai đoạn từ năm 2012, với mức thuế cuối cùng được tăng lên vào năm 2016. Cường độ phát thải CO2 của nhiên liệu hóa thạch được sử dụng làm tiêu chí, và mức thuế được ấn định ở mức 289 yên/tấn khí thải CO2 (đây là mức thuế ban đầu, và mức thuế đang được tăng dần theo từng giai đoạn). Cả cá nhân và doanh nghiệp đều phải chịu thuế như nhau.