Auf den Verkehrssektor entfallen jährlich circa 30,6 Prozent des Primärenergiebedarfs Deutschlands und damit auch ein großer Anteil des Aufkommens an Kohlenstoffdioxid (CO₂) [UBA21i]. Der Schienenpersonenverkehr verursacht im Mittel pro Personenkilometer weniger als halb so viele CO₂-Emissionen wie der Pkw- oder Flugverkehr [UBA18o]. Gleichzeitig ist die Bahn durch eine im Vergleich mit anderen Industrien besonders hohe Energieintensität in der Wertschöpfung gekennzeichnet.

Die kraftwerksbedingten Emissionen der Bahnstromerzeugung unterliegen wie der Rest der Elektrizitätserzeugung dem europäischen Emissionshandel (EU-ETS 1). Somit nimmt die Bahn indirekt bereits am EU-ETS 1 teil und wird durch die höheren Strompreise zu einer Verringerung des Energiebedarfs motiviert.

Besonders im Vergleich zum Luftverkehr wird im Schienenverkehr bezüglich des Emissionshandels eine Benachteiligung gesehen. Durch den Antrieb mit Strom ist der Schienenverkehr deutlich umweltfreundlicher als der Luftverkehr, allerdings müssen am Strommarkt kostenpflichtig CO₂-Zertifikate erworben werden. Zusätzlich werden internationale Bahnfahrten mit 19 Prozent Mehrwertsteuer belastet, was bei internationalen Flügen nicht der Fall ist. Auch müssen Dieselzüge eine Mineralölsteuer zahlen, eine Steuer auf Flugzeugkerosin existiert bislang nicht. Dies resultiert in verhältnismäßig hohen Preisen im Schienenverkehr [UBA18n, S.89ff.].