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《京都议定书》
人类第一部限制各国温室气体排放的国际法案，全称是《联合国气候变化框架公约的京都议定书》，由联合国气候大会于1997年12月在日本京都通过。其目标是将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害。2011年12月11日，在南非举行的《联合国气候变化框架公约》第17次缔约方会议最终通过决议，建立德班增强行动平台特设工作组，决定实施《京都议定书》第二承诺期并启动绿色气候基金。
《京都议定书》需要占1990年全球温室气体排放量55%以上的至少55个国家和地区批准之后，才能成为具有法律约束力的国际公约。中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。欧盟及其成员国于2002年5月31日正式批准了《京都议定书》。目前已有170多个国家批准加入了该议定书。2007年12月，澳大利亚签署《京都议定书》，至此世界主要工业发达国家中只有美国没有签署《京都议定书》。
截至2004年，主要工业发达国家的温室气体排放量在1990年的基础上平均减少了3.3%，但世界上最大的温室气体排放国美国的排放量比1990年上升了15.8%。2001年，美国总统布什刚开始第一任期就宣布美国退出《京都议定书》，理由是议定书对美国经济发展带来过重负担。
2007年3月，欧盟各成员国领导人一致同意，单方面承诺到2020年将欧盟温室气体排放量在1990年基础上至少减少20%。2009年7月，八国集团领导人表示，愿与其他国家一起到2050年使全球温室气体排放量至少减半，并且发达国家排放总量届时应减少80%以上。经济大国能源安全和气候变化论坛领导人会议发表宣言，强调将全力应对气候变化带来的挑战。
2012年之后如何进一步降低温室气体的排放，即所谓“后京都”问题是在内罗毕举行的《京都议定书》第2次缔约方会议上的主要议题。2007年12月15日，联合国气候变化大会产生了“巴厘岛路线图”，“路线图”为2009年前应对气候变化谈判的关键议题确立了明确议程。
《京都议定书》建立了旨在减排温室气体的三个灵活合作机制——国际排放贸易机制、联合履行机制和清洁发展机制。以清洁发展机制为例，它允许工业化国家的投资者从其在发展中国家实施的并有利于发展中国家可持续发展的减排项目中获取“经证明的减少排放量”。
2005年2月16日，《京都议定书》正式生效。这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。为了促进各国完成温室气体减排目标，议定书允许采取以下四种减排方式：
一、两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“排放权交易”，即难以完成削减任务的国家，可以花钱从超额完成任务的国家买进超出的额度。
二、以“净排放量”计算温室气体排放量，即从本国实际排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的数量。
三、可以采用绿色开发机制，促使发达国家和发展中国家共同减排温室气体。
四、可以采用“集团方式”，即欧盟内部的许多国家可视为一个整体，采取有的国家削减、有的国家增加的方法，在总体上完成减排任务。
责任机制
责任与义务
《京都议定书》遵循《联合国气候变化框架公约》制定的“共同但有区别的责任 ”原则，要求作为温室气体排放大户的发达国家采取具体措施限制温室气体的排放，而发展中国家不承担有法律约束力的温室气体限控义务。
一些发达国家对发展中国家的态度已经在发展中国家中受到了批评。例如，UNFCCC同意建立一套“普遍但有所区分的责任”，参与国达成了以下共识：
无论从历史上还是现在来看，发达国家都是主要的.温室气体排放国; 发展中国家的人均排放量还是很低的; 发展中国家的排放控制应该和他们的社会发展水平相适应。
另一方面，中国、印度以及其他的发展中国家被京都议定书豁免，是因为他们并没有在工业化时期大量排放温室气体并造成当今全球的气候变化。然而，有评论者认为，中国、印度、与其他发展中国家将很快成为大量排放温室气体的国家。同时，如果这些国家不被京都议定书限制，则无法达成温室气体的减量。
支持京都议定书的人强调减少温室气体排放至关重要，他们认为正是二氧化碳引起全球变暖。参见全球气候变化分析。凡是本国国会批准了该项条约的国家政府都是支持该条约的。这当中尤为突出的是欧盟和许多环保组织。联合国和一些独立科学研究机构(甚至包括G8国家的科研机构)也都有报告从不同的角度支持京都议定书。
合作机制
《京都议定书》建立了旨在减排的3个灵活合作机制——国际排放贸易机制、联合履行机制和清洁发展机制，这些机制允许发达国家通过碳交易市场等灵活完成减排任务，而发展中国家可以获得相关技术和资金。2006年，全球碳交易市场规模已达到300亿美元。
承诺期延续
《京都议定书》的第一承诺期即将于2012年年底过期这一事实，如果不能确保议定书第二承诺期，将从根本上动摇联合国气候变化谈判的法律基础，并将严重打击各方经过多年谈判所积累的互信。[7]
2011年12月11日，《联合国气候变化框架公约》(下称《公约》)第17次缔约方会议暨《京都议定书》(下称《议定书》)第7次缔约方会议在南非德班落幕，大会最终通过决议，建立德班增强行动平台特设工作组，决定实施《京都议定书》第二承诺期并启动绿色气候基金。
大会坚持了巴厘路线图，在《公约》和《议定书》框架内进行谈判，各缔约方按照“共同但有区别的责任”等原则进行了为期近14天的“马拉松”式谈判，最终大会通过了《议定书》工作组和《公约》之下的“长期合作行动特设工作组”的决议，建立德班增强行动平台特设工作组，取得积极成果。
德班增强行动平台特设工作组将主要负责制定一个适用于所有《公约》缔约方的法律工具或者法律成果，这项工作将于2012年上半年开始，不晚于2015年结束。各缔约方要在工作组工作的基础上，从2020年开始根据该法律工具或者法律成果探讨如何减排，降低温室气体排放。
大会还宣布，继续《议定书》第二承诺期，并于2013年开始实施，避免了《议定书》第一承诺期结束后出现空当。会议还决定正式启动绿色气候基金，并成立了绿色气候基金管理框架。
第二承诺期
《议定书》第一承诺期于2008年开始并于2012年底到期，多哈气候大会将对《议定书》第二承诺期的机制和落实作进一步安排，能否确立一个有法律约束力的《议定书》第二承诺期并确保其按时实施，这将是衡量多哈会议成败的关键因素。会议各方将围绕三方面展开激烈讨论：
首先是参与《议定书》第二承诺期的国家及其各自的减排目标。目前(2012年11月)，欧盟表示将履行第二承诺期减排目标;澳大利亚11月支持第二承诺期的表态也令气候变化谈判各方为之一振;美国则明确表示不会设定《议定书》第二承诺期减排目标，且这一立场在多哈会议上转变的可能性不大;日本、加拿大等也公开表示不加入《议定书》第二承诺期。随着第一承诺期迫近结束，发展中国家要求发达国家明确第二承诺期减排目标的难度不断加大。
其次，关于第二承诺期的长度是5年还是8年，各方仍有分歧。一些发展中国家和小岛国为使发达国家增强减排力度，主张第二承诺期从2013年持续到2017年结束，为期5年。欧盟则希望第二承诺期持续到2020年，为期8年。
此外，如何处理一些国家在第一承诺期产生的剩余碳排放配额，也需各方博弈。77国集团主张这些剩余配额不再顺延至第二承诺期，否则第二承诺期将变得没有意义。欧盟内部对此则有不同意见。
反对意见
有人认为京都议定书对于控制温室气体排放做得不够(纽埃岛、库克群岛和瑙鲁在通过条约时加上了这点)，并且标准也定得太低，对延缓气候变化的趋势收效甚微。此外，最近对种植“京都森林”或人工植树造林可以减小二氧化碳排放，提高碳排放额度的规定又有了来自科学方面的挑战。最新的证据表明在小树苗生长的最初十年会将泥土中吸收的二氧化碳释放到空气中，不但不会减少二氧化碳，反而造成二氧化碳排放量的增加，而很多工业化国家已经把植树作为提高碳排放额度的重要方法以尽量避免硬性降低能源消耗减排。这一发现又进一步挑战了京都议定书的有效性。但是这一研究还表明十年后的树木对于减少大气中的二氧化碳还是有益的，支持者人认为该研究至多只是为改良排放额度的算法提供了依据，却不足以彻底推翻植树造林对减轻温室效应的好处。
此外，一些理论家预言，即使世界主要工业化国家同意按照议定书规定的限额减少温室气体排放，整个世界范围内的排放量依然不会减少。如果工业化国家为了达标削减对化石燃料的使用，由于供需情况发生改变会导致世界范围内的煤、石油和天然气价格下跌，然后发展中国家就会增加用量，这些理论家预计非附件I国家对燃料(主要是煤)需求的增长会弥补附件I国家的减少量。但是这种预计却完全出自理论家们的主观想法，而缺少客观依据。
也有人认为京都议定书错误设定了“可持续性”的主要议题。在一方面同意建立一个减少温室气体排放的国际先例时，另一方面却忽视其他的可持续发展课题，例如减缓非附件I国家迅速的人口增长率，这显示京都议定书代表了一种反工业化的议程，而不是确实公平的解决气候变化问题。但反对该说法的观点认为京都议定书只负责减少温室气体排放和减轻大气温室效应的问题，而其他“可持续性”问题自然有其他相关专业的公约去解决。
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