Protokół z Kioto przyjęty w grudniu 1997 r., wszedł w życie 16 lutego 2005 r. Ratyfikowały go 174 państwa. Najwyższą władzą Protokołu jest Spotkanie Stron (CMP).

Protokół postanawia, że: Strony wymienione w Załączniku I, indywidualnie lub wspólnie, zapewnią, że ich zagregowane związane z aktywnością człowieka emisje gazów cieplarnianych wymienionych w Załączniku A wyrażone w równoważniku dwutlenku węgla, nie przekroczą przyznanych ilości, obliczonych zgodnie z ich ilościowo określonymi zobowiązaniami do ograniczenia lub redukcji zapisanymi w Załączniku B i zgodnie z postanowieniami niniejszego artykułu, w celu zredukowania całkowitych emisji tych gazów o przynajmniej 5 procent poniżej poziomu 1990 roku w okresie zobowiązań od 2008 roku do 2012 roku.

Protokół z Kioto, kierując się zasadą „wspólnej, lecz zróżnicowanej odpowiedzialności”, nie nałożył żadnych prawnie wiążących zobowiązań redukcyjnych na kraje rozwijające się. W załączniku A Protokołu zdefiniowano gazy cieplarniane, którymi są: dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), podtlenek azotu (N2O), fluorowęglowodory (HFCs), perfluorokarbony (PFCs) i sześciofluorek siarki (SF6).

Wysokość zobowiązań redukcyjnych dla poszczególnych stron zawartych w załączniku B została zadeklarowana przez negocjatorów stron na konferencji w Kioto. Piętnastu członków UE z 1997 r. zadeklarowało wspólną redukcję emisji o 8%, Polska i Węgry o 6%, Rosja i Ukraina zadeklarowały stabilizację na poziomie roku bazowego, Stany Zjednoczone redukcję o 7%, Australia wzrost o 8%. Unia Europejska dokonała wewnętrznego podziału zobowiązań do redukcji, zgodnie z którym np. Dania i Niemcy zobowiązały się do redukcji o 21%, natomiast Portugalia ma prawo do wzrostu emisji o 27%, Grecja o 25%, a Hiszpania o 15%. Jednak największy emitent tych gazów - Stany Zjednoczone (ok. 35% światowej emisji) - nie ratyfikowały Protokołu z Kioto.

Protokół umożliwia handel jednostkami przyznanej emisji oraz wykorzystanie ich do wypełnienia zobowiązań poświadczonych jednostek redukcji emisji uzyskanych z realizacji projektów w krajach rozwijających się w ramach mechanizmu czystego rozwoju (CDM) a także jednostek emisji redukcji, uzyskanych z projektów realizowanych wspólnie (JI) przez kraje z Załącznika I. Protokół zobowiązuje strony wymienione w Załączniku II do konwencji do zapewnienia nowych, dodatkowych środków na wypełnienie zobowiązań krajów rozwijających się, wymienionych w art. 4 ustęp 1 konwencji.