El Protocolo de Kioto fue un tratado internacional que amplió la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) de 1992 que compromete a los estados partes a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, basándose en el consenso científico de que (primera parte) se está produciendo el calentamiento global y (segunda parte) que las emisiones de CO2 provocadas por el hombre lo están impulsando. El Protocolo de Kioto se adoptó en Kioto, Japón, el 11 de diciembre de 1997 y entró en vigor el 16 de febrero de 2005. Hubo 192 partes (Canadá se retiró del protocolo, a partir de diciembre de 2012) en el Protocolo en 2020.

El Protocolo de Kioto implementó el objetivo de la CMNUCC de reducir la aparición del calentamiento global mediante la reducción de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a "un nivel que impida interferencias antropogénicas peligrosas en el sistema climático" (artículo 2). El Protocolo de Kioto se aplicó a los siete gases de efecto invernadero enumerados en el Anexo A: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC), hexafluoruro de azufre (SF6), trifluoruro de nitrógeno ( NF3). El trifluoruro de nitrógeno se agregó para el segundo período de cumplimiento durante la Ronda de Doha. El Protocolo se basó en el principio de responsabilidades comunes pero diferenciadas: reconoció que los países individuales tienen diferentes capacidades para combatir el cambio climático, debido al desarrollo económico, y por lo tanto impuso la obligación reducir las emisiones actuales de los países desarrollados sobre la base de que son históricamente responsables de los niveles actuales de gases de efecto invernadero en la atmósfera.

El primer período de compromiso del Protocolo comenzó en 2008 y finalizó en 2012. Los 36 países que participaron plenamente en el primer período de compromiso cumplieron con el Protocolo. Sin embargo, nueve países tuvieron que recurrir a los mecanismos de flexibilidad financiando reducciones de emisiones en otros países porque sus emisiones nacionales eran ligeramente superiores a sus objetivos. La crisis financiera de 2007–08 ayudó a reducir las emisiones. Las mayores reducciones de emisiones se observaron en los países del antiguo bloque del Este porque la disolución de la Unión Soviética redujo sus emisiones a principios de la década de 1990. Si bien los 36 países desarrollados redujeron sus emisiones, las emisiones globales aumentaron un 32% de 1990 a 2010. En 2012 se acordó un segundo período de compromiso para extender el acuerdo hasta 2020, conocido como la Enmienda de Doha al Protocolo de Kioto, en el que 37 países tenían objetivos vinculantes: Australia, la Unión Europea (y sus entonces 28 estados miembros, ahora 27), Bielorrusia, Islandia, Kazajstán, Liechtenstein, Noruega, Suiza y Ucrania. Bielorrusia, Kazajstán y Ucrania declararon que pueden retirarse del Protocolo de Kioto o no poner en vigor legalmente la Enmienda con objetivos de segunda ronda. Japón, Nueva Zelanda y Rusia habían participado en la primera ronda de Kioto, pero no asumieron nuevos objetivos en el segundo período de compromiso. Otros países desarrollados sin objetivos de segunda ronda fueron Canadá (que se retiró del Protocolo de Kioto en 2012) y Estados Unidos (que no lo ratificó). Hasta octubre de 2020, 147 estados habían aceptado la Enmienda de Doha. Entró en vigor el 31 de diciembre de 2020, tras su aceptación por el mínimo obligatorio de al menos 144 estados, aunque el segundo período de compromiso finalizó el mismo día. De las 37 partes con compromisos vinculantes, 34 lo habían ratificado.

Se llevaron a cabo negociaciones en el marco de las conferencias anuales sobre cambio climático de la CMNUCC sobre las medidas que se tomarán después de que finalice el segundo período de compromiso en 2020. Esto resultó en la adopción en 2015 del Acuerdo de París, que es un instrumento separado bajo la CMNUCC en lugar de una enmienda. del Protocolo de Kioto.