A comunidade mundial comprometeuse a limitar o quecemento a 2°C (con respecto á temperatura anterior á era industrial) para evitar un cambio climático perigoso. O informe de 2013 do IPCC sobre as bases físicas do cambio climático adopta un «enfoque baseado no orzamento» para conseguir este obxectivo, tomando en consideración o nivel total de emisións de CO2 permisibles para lograr un obxectivo de quecemento global inferior a 2ºC. O informe afirma que, para que a probabilidade de alcanzar este obxectivo sexa superior ao 66%, as emisións acumuladas de CO2 non poden exceder as 1000 gigatoneladas de carbono (GtC). En 2011, xa se emitiu máis da metade desta cantidade, é dicir, 500 GtC  desde o período 1861-1880. Se se teñen en conta as repercusións doutros gases de efecto invernadoiro, o nivel permisible de CO2 debería ser mesmo inferior para limitar o quecemento a 2°C.
As emisións actuais anuais sitúanse en 9,5 GtC, e é probable que a cifra se incremente cada ano debido ao aumento da poboación e aos patróns de desenvolvemento económico. Se as emisións anuais seguen crecendo ao ritmo dos últimos anos (e prosegue o escenario de status quo), o orzamento de carbono esgotarase nas tres próximas décadas.
Non hai un consenso universal respecto do obxectivo de limitar o quecemento a 2°C. Os pequenos Estados insulares en desenvolvemento (PEID) e os países menos adiantados (PMA) estableceron que un quecemento global superior a 1,5°C provocaría unha grave ameaza para o seu propio desenvolvemento e, nalgúns casos, a súa supervivencia.
Se non se aumentan os obxectivos das emisións nos próximos anos, podemos prever un aumento da temperatura mundial considerablemente superior a 2°C.

Nun escenario de status quo cun uso intensivo de combustibles fósiles (IPCC SRESA1FI), o quecemento excederá os 4°C cara a finais do século XXI. Se se cumpren as promesas actuais de redución das emisións por parte dos países desenvolvidos e os países en desenvolvemento, é probable que isto se traduza nun quecemento global de 3°C para 2100. Con todo, pódese facer máis. Existen traxectorias de emisións viables desde o punto de vista técnico e económico que poderían limitar o quecemento a 2°C para 2100, que é o límite acordado por encima do cal o quecemento global sería «perigoso». Como os países en desenvolvemento contribúen cada vez máis ao aumento das emisións de GEI na atmosfera, a responsabilidade de mitigar o cambio climático é compartida; é necesario que tanto os países desenvolvidos como os países en desenvolvemento reduzan as súas emisións de forma substancial.
Tendo en conta dos cambios fundamentais necesarios para lograr un desenvolvemento de baixas emisións de carbono, as iniciativas en materia de mitigación deben integrarse en plans e obxectivos de desenvolvemento máis amplos. As estratexias de desenvolvemento baixo en emisións (LEDS, polas súas siglas en inglés) poden contribuír a perfilar as traxectorias globais que se desexan conseguir en materia de economía e enerxía, así como as traxectorias de emisións para un país, establecer obxectivos claros, e identificar e dar prioridade ás intervencións políticas que poidan contribuír a alcanzar os obxectivos de desenvolvemento nacionais.
O sector da enerxía presenta desafíos particulares no ámbito do desenvolvemento de baixas emisións de carbono, debido á súa magnitude e os seus posibles efectos transformadores para o desenvolvemento doutros sectores. No sector da enerxía pódese aplicar unha ampla variedade de opcións de mitigación. As enerxías renovables poden achegar unha contribución importante á redución dos niveis de emisións. Os cambios nos patróns de produción de enerxía deben complementarse con melloras nos sistemas de distribución de enerxía (p.ex. mellores redes eléctricas) para evitar o uso ineficiente dos recursos enerxéticos. As novas tecnoloxías para a mitigación do cambio climático inclúen, por exemplo, a captura e almacenamento do carbono (CAC). A CAC permite almacenar o dióxido de carbono das fontes de gran envergadura (como as centrais eléctricas que utilizan combustibles fósiles) en espazos de almacenamento subterráneo, evitando dese modo que cheguen á atmosfera. O ciclo combinado electricidade-calor (CCEC) permite utilizar un motor térmico ou unha central eléctrica para xerar electricidade e calor útil simultaneamente.