Kyoto-protokollen er den første juridisk bindende internationale aftale om at reducere udledningen af drivhusgasser. Protokollen pålægger 38 industrilande en gennemsnitlig reduktion på 5,2 % i år 2010 set i forhold til udledningerne i 1990. Udledningen i år 2010 skal beregnes som et gennemsnit af udledningerne i perioden fra 2008 til 2012. Den gennemsnitlige reduktion på 5,2 % dækker over store forskelle i de enkelte landes forpligtigelser.

Kyoto-protokollen blev vedtaget i december 1997 på den tredje partskonference under Klimakonventionen i Kyoto i Japan. Den endelige ikrafttræden af aftalen krævede ratificering af industrilande med en samlet udledning på mindst 55 % af de globale udledninger af drivhusgasser. Det skete først med Ruslands ratificering i oktober 2004. Protokollen trådte endeligt i kraft i februar 2005.

Kyoto-protokollen har ikke fastlagt bindende reduktionsmål for u-landenes CO2-udledninger. Det skyldes, at u-landene i dag har meget lavere udledninger pr. indbygger end industrilandene. På grund af u-landenes meget store befolkningstal i forhold til industrilandene, regner man dog med, at de allerede i år 2010 sammenlagt vil tegne sig for ca. halvdelen af de globale udledninger. Hvis det skal lykkes at reducere den samlede globale udledning, er det derfor nødvendigt at u-landene på længere sigt også bliver pålagt at lægge loft over deres udledninger. Politisk set vil det være meget vanskeligt at få de fattige lande med på nedskæringer, så længe de rige landes udledninger pr. indbygger ligger langt over u-landenes.

Et meget væsentligt element i Kyoto-protokollen er de såkaldte mekanismer. Disse mekanismer udstikker rammerne for, hvad der må tælles med, når det enkelte lands reduktioner i perioden skal opgøres. Mekanismerne blev indsat i Protokolen først og  fremmest efter krav fra USA, og de skal gøre det lettere og billigere for landene at opfylde protokollens mål. Mekanismerne betyder bl.a., at landene kan handle med ubrugte udledningskvoter, at nyplantning af skov kan fratrækkes i udledningerne, og  at man kan fratrække reduktioner skabt via projekter i et u-land.