O Protocolo de Kyoto foi um tratado internacional que ampliou a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas (UNFCCC) de 1992, que compromete os Estados Partes a reduzir as emissões de gases de efeito estufa, com base no consenso científico de que (parte um) o aquecimento global está ocorrendo e (parte dois) que as emissões de CO2 de origem humana estão impulsionando isso. O Protocolo de Kyoto foi adotado em Kyoto, Japão, em 11 de dezembro de 1997 e entrou em vigor em 16 de fevereiro de 2005. Havia 192 partes (o Canadá retirou-se do protocolo, em vigor em dezembro de 2012) no Protocolo em 2020.

O Protocolo de Kyoto implementou o objetivo da UNFCCC de reduzir o início do aquecimento global, reduzindo as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera a "um nível que impeça uma interferência antrópica perigosa no sistema climático" (Artigo 2). O Protocolo de Kyoto aplicado aos sete gases de efeito estufa listados no Anexo A: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hidrofluorcarbonos (HFCs), perfluorcarbonos (PFCs), hexafluoreto de enxofre (SF6), trifluoreto de nitrogênio ( NF3). O trifluoreto de nitrogênio foi adicionado para o segundo período de cumprimento durante a Rodada Doha. O Protocolo foi baseado no princípio de responsabilidades comuns, mas diferenciadas: reconheceu que os países individuais têm capacidades diferentes no combate às mudanças climáticas, devido ao desenvolvimento econômico, e, portanto, colocou a obrigação reduzir as emissões atuais dos países desenvolvidos, uma vez que são historicamente responsáveis ​​pelos atuais níveis de gases de efeito estufa na atmosfera.

O primeiro período de compromisso do Protocolo começou em 2008 e terminou em 2012. Todos os 36 países que participaram plenamente do primeiro período de compromisso cumpriram o Protocolo. No entanto, nove países tiveram que recorrer aos mecanismos de flexibilidade financiando reduções de emissões em outros países porque suas emissões nacionais eram ligeiramente superiores às suas metas. A crise financeira de 2007-08 ajudou a reduzir as emissões. As maiores reduções de emissões foram observadas nos países do antigo Bloco Oriental porque a dissolução da União Soviética reduziu suas emissões no início dos anos 1990. Embora os 36 países desenvolvidos tenham reduzido suas emissões, as emissões globais aumentaram 32% de 1990 a 2010. Um segundo período de compromisso foi acordado em 2012 para estender o acordo até 2020, conhecido como Emenda de Doha ao Protocolo de Kyoto, no qual 37 países tinham metas obrigatórias: Austrália, União Europeia (e seus 28 estados membros, agora 27), Bielorrússia, Islândia, Cazaquistão, Liechtenstein, Noruega, Suíça e Ucrânia. Bielorrússia, Cazaquistão e Ucrânia declararam que podem se retirar do Protocolo de Kyoto ou não colocar em vigor a Emenda com metas de segunda rodada. Japão, Nova Zelândia e Rússia participaram da primeira rodada de Kyoto, mas não assumiram novas metas no segundo período de compromisso. Outros países desenvolvidos sem metas de segunda rodada foram o Canadá (que se retirou do Protocolo de Kyoto em 2012) e os Estados Unidos (que não ratificaram). Em outubro de 2020, 147 estados haviam aceitado a Emenda de Doha. Entrou em vigor em 31 de dezembro de 2020, após sua aceitação pelo mínimo obrigatório de pelo menos 144 estados, embora o segundo período de compromisso tenha terminado no mesmo dia. Dos 37 partidos com compromissos vinculativos, 34 o ratificaram.

As negociações foram realizadas no âmbito das Conferências sobre Mudanças Climáticas da UNFCCC anuais sobre medidas a serem tomadas após o término do segundo período de compromisso em 2020. Isso resultou na adoção do Acordo de Paris em 2015, que é um instrumento separado sob a UNFCCC em vez de uma emenda do Protocolo de Quioto.