反对意见
有人认为京都议定书对于控制温室气体排放做得不够(纽埃岛、库克群岛和瑙鲁在通过条约时加上了这点)，并且标准也定得太低，对延缓气候变化的趋势收效甚微。此外，最近对种植“京都森林”或人工植树造林可以减小二氧化碳排放，提高碳排放额度的规定又有了来自科学方面的挑战。最新的证据表明在小树苗生长的最初十年会将泥土中吸收的二氧化碳释放到空气中，不但不会减少二氧化碳，反而造成二氧化碳排放量的增加，而很多工业化国家已经把植树作为提高碳排放额度的重要方法以尽量避免硬性降低能源消耗减排。这一发现又进一步挑战了京都议定书的有效性。但是这一研究还表明十年后的树木对于减少大气中的二氧化碳还是有益的，支持者人认为该研究至多只是为改良排放额度的算法提供了依据，却不足以彻底推翻植树造林对减轻温室效应的好处。
此外，一些理论家预言，即使世界主要工业化国家同意按照议定书规定的限额减少温室气体排放，整个世界范围内的排放量依然不会减少。如果工业化国家为了达标削减对化石燃料的使用，由于供需情况发生改变会导致世界范围内的煤、石油和天然气价格下跌，然后发展中国家就会增加用量，这些理论家预计非附件I国家对燃料(主要是煤)需求的增长会弥补附件I国家的减少量。但是这种预计却完全出自理论家们的主观想法，而缺少客观依据。
也有人认为京都议定书错误设定了“可持续性”的主要议题。在一方面同意建立一个减少温室气体排放的国际先例时，另一方面却忽视其他的可持续发展课题，例如减缓非附件I国家迅速的人口增长率，这显示京都议定书代表了一种反工业化的议程，而不是确实公平的解决气候变化问题。但反对该说法的观点认为京都议定书只负责减少温室气体排放和减轻大气温室效应的问题，而其他“可持续性”问题自然有其他相关专业的公约去解决。