从1972年巴黎首脑会议起，欧盟开始寻求在环境领域发挥国际行为者的作用。30多年来，通过不断完善自身的环境立法，积极促进各种环境行动和环境合作，欧盟强化了其在全球环境治理中的角色和作用，推动了国际环境合作的发展。尤其是20世纪90年代以来，欧盟高度关注环境问题，把环境确定为其可持续发展战略的三大支柱之一，通过积极参与全球环境和可持续发展问题的解决，不断扩大与发展中国家在环境和发展领域的合作，积极推动全球环境的改善，以实现自身的环境安全和可持续发展。同时，欧盟还通过环境外交，不断扩大自身的影响，提高其在国际政治中的地位，使欧盟在世界环境与发展领域里发挥主导作用。现在，欧盟已在国际环境合作中走在了世界的前列，成为全球环境合作和可持续发展领域的领头羊。
一、参加多边环境协议和国际环保组织
1.欧盟在环境领域的对外合作权限
在环境政策领域，欧盟与成员国分享对外合作权。1972年欧共体巴黎首脑会议授权共同体在国际环境领域成为一方重要的参与者。1987年生效的《单一欧洲法》为共同体的国际作用提供了正式的法律基础。该法令第130r条第5款明确规定：“共同体和成员国应在各自的职能范围内与第三国和国际组织进行合作。共同体的合作安排可以成为共同体与相关第三方签订协议的主题。协议应根据第228条进行谈判、签署。”这就意味着欧盟可以就环境问题与第三方签订国际协议。1990年6月，欧洲理事会就环境问题发表了《都柏林宣言》，其中专门强调了欧共体及其成员国在国际事务领域中应担负起特别责任：“共同体必须更加有效地运用其道义的、经济的和政治的权威地位，来加强解决全球性问题和推进可持续发展的国际性努力。”由欧共体各国政府首脑通过的这个共同宣言，成为以后欧盟环境合作政策的基本思想依据之一。1992年签署的《欧洲联盟条约》进一步明确了欧盟在环境领域的对外合作权限。条约第174条规定，促进国际合作、采取有效措施应对区域性和全球性的环境问题，是欧盟环境政策的主要目标之一。根据这一规定，欧盟可以与第三国和有关国际组织进行环境合作。30多年来，欧盟根据基础条约的相关授权，代表各成员国或与成员国一起参与国际环保组织，进行环保谈判，签署国际环保条约，成为全球环境合作中的一个重要而又积极的参与者。
2.参加多边环境协议
自1973年共同体实施第一个环境行动计划以来，国际环境合作一直是欧盟孜孜以求的一个工作重点。欧盟参加了几乎所有重要的国际环境公约，签署批准了多个国际环境公约和协议，合作范围涉及到空气和水污染、动植物保护、气候变化、臭氧保护、生物多样性、沙漠化、越境污染、森林和酸雨等各个领域。这些国际条约成为共同体权利和义务的重要渊源，有些条款对共同体具有直接的效力。
在水污染方面
1974年，欧共体（主要是北大西洋沿岸的西欧国家）在巴黎签署了《防止陆源海洋污染公约》，目的是防止东北大西洋地区来自陆地的河流和排水管污染海洋以及滨海地区直接向海中排污的问题。1974年，波罗的海沿岸国家（丹麦、瑞典、芬兰、联邦德国、民主德国、波兰和前苏联）签订了《保护波罗的海区域海洋环境公约》，设立了波罗的海海洋环境保护委员会，协调有关保护波罗的海海洋环境的行动。1992年，欧共体与公约的其他缔约国（包括俄罗斯、爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛）续签了公约，把波罗的海一部分沿海地区的内水环境保护也纳入了公约的适用范围。1976年，在联合国环境规划署的主持下，欧共体与地中海沿岸的大部分国家应邀出席了第一届保护地中海政府间会议并签署了《防止地中海污染的巴塞罗纳公约》。1976年，欧共体国家及瑞士等“保护莱茵河免遭污染国际委员会”成员国签订了《防止莱茵河化学污染公约》，此公约的目的是消除或减少由某些化学物质给莱茵河造成的污染。1980年，共同体参与了德国和奥地利就多瑙河流域管理的谈判，并签署了《关于多瑙河流域管理的雷根斯堡合作协议》，防止多瑙河水道及其地下水源遭到污染，规范多瑙河的水流，协调应急系统。1982年，欧共体签署了《海洋法公约》，公约涵盖了一切与海洋有关的问题，包括海洋环境保护。1983年，欧共体签署了《保护和改善加勒比海海洋环境及沿海地区的卡塔赫纳（哥伦比亚城市）公约》，该公约主要涉及法国、荷兰、英国及加勒比海地区的一些国家和领地。1983年，欧共体签署了《保护北海的波恩协议》，协议主要保护北海沿岸国家海岸免遭碳水化合物或其他污染物和潜在污染物质的威胁。1985年，欧共体签署了由塞舌尔、马达加斯加、法国、索马里、莫桑比克和肯尼亚等国共同起草的《保护东非海洋环境及沿海地区公约》。1990年，欧共体与东德、捷克、斯洛伐克等国签署了《马格德堡保护易北河国际委员会公约》。
在空气污染方面
1979年，欧共体与北欧、前苏联和东欧国家签订了《关于远距离跨境空气污染的日内瓦公约》，以消除或尽可能减少空气污染，特别是硫化物的排放。1985年，欧共体与包括美国、前苏联、智利、埃及、摩洛哥在内的其他22个国家签订了《关于保护臭氧层的日内瓦公约》。1992年，欧共体签署了《联合国气候变化框架公约》。
在动植物保护方面
1981年，欧共体签署了《1979年保护欧洲野生生物和自然环境的伯尔尼公约》，该公约旨在通过促进欧洲委员会成员国之间的合作，保护野生动植物及其自然栖息地，特别是濒危物种。1982年，欧共体与其他20个国家（包括喀麦隆、埃及、印度、尼日利亚等发展中国家）签署了《关于保护迁徙类野生动物的波恩公约》，该公约确定了一项原则，即任何缔约国如在本国领土上发现濒危的迁徙类野生动物，均应在此野生动物所在地周围采取适当的保护和管理措施。1983年，欧共体签署了《1973年濒危动植物物种国际贸易华盛顿公约》。1986年，欧共体签署了《欧洲委员会关于保护用于试验目的的脊椎动物公约》，该公约有两个目的：一是减少用于试验目的的动物数量；二是防止试验过程中动物遭受不必要的痛苦。1992年，欧共体及其成员国在里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上共同签署了《生物多样性公约》。该公约旨在保护生物多样性，确保生物资源的可持续性，公平分配从基因资源使用中带来的利益，使发展中国家从维持和保护生物资源中得到实际的经济利益。
在其他领域
1989年，欧共体与其他35个国家签订了《关于控制危险废弃物越境流动的巴塞尔公约》。1991年，欧共体签署了由联合国欧洲经济委员会主持起草的《跨国界环境影响评估公约》，该公约旨在对因某些拟采取的行动可能造成的重大的不利影响建立缔约国之间的合作与协商机制。由于波罗的海、地中海、东北大西洋、北海、北极、非加太（非洲、加勒比和太平洋）地区的环境保护与欧盟的环境保护密切相关，欧盟还同相关国家签订了一系列公约和协定，主要包括1972年签署的《防止船舶和飞机排放的废弃物污染海洋公约》，1973年签署的《北极熊保护协定》，1978年签署的《北大西洋渔业合作协定》，1990年签署的《威德尔海海豹保护协定》，1992年签署的《保护东北大西洋海洋环境公约》等。
3.参加国际环境组织
在签订国际环境协定的同时，欧盟还积极参加国际环境组织，大力支持与环境有关的各种国际和地区性机构的工作，这些机构包括：联合国环境规划署（UNEP）、联合国开发计划署（UNDP）、联合国教科文组织（UNESCO）、联合国人口基金（UNFPA）、联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）、全球环境基金（GEF）、联合国欧洲经济委员会（UNECE）等。在联合国、世界贸易组织、经济合作与发展组织（OECD）、欧洲委员会（Council of Europe）等其他对全球环境合作有重要影响的国际组织中，欧盟也发挥了积极的作用。
二、大力推动全球环境谈判与合作
欧盟是第一个在成员国之间就环境问题协调行动、统一规范的区域性组织，从而极大地促进了全球环境保护事业的发展，同时也为其他区域性和全球性国际组织提供了可资借鉴的经验。自斯德哥尔摩人类环境大会迄今，欧盟一直在气候变化、生物多样性、反沙漠化、酸雨、可持续发展等全球环境合作进程中充当主要动力，不仅表现出积极的姿态，而且切实发挥了主导作用。不难看出，全球环境领域已经成为欧盟强化其世界大国集团地位的重要舞台。
联合国环境规划署（UNEP）联合国环境规划署成立于1973年1月，是联合国系统内负责全球环境事务的牵头部门和权威机构，总部设在内罗毕，在欧洲、北美、亚太等设立有6个区域办事处，并在布鲁塞尔、纽约、开罗和日内瓦设有4个联络处。环境规划署的宗旨是：促进环境领域内的国际合作，并提出政策建议；在联合国系统内提供指导和协调环境规划总政策，并审查规划的定期报告；审查世界环境状况，以确保正在出现的、具有国际广泛影响的环境问题得到各国政府的适当考虑；经常审查国家与国际环境政策和措施对发展中国家带来的影响及费用增加的问题；促进环境知识的取得和情报的交流。环境规划署的主要领导机构是理事会，下设秘书处和环境基金。环境规划署的活动主要涉及：①环境评估，具体工作部门包括全球环境监测系统、全球资料查询系统、国际潜在有毒化学品中心等；②环境管理，包括人类住区的环境规划和人类健康与环境卫生、陆地生态系统、海洋、能源、自然灾害、环境与发展、环境法等；③支持性措施，包括环境教育、培训、环境情报的技术协助等。
欧盟认识到，它在国际环境领域面临种种挑战，这些挑战主要表现在以下几个方面。第一，许多最重大的环境问题都是国际性的，只有通过多边的途径才能有效地加以应对。但是，在短期的经济和政治压力之下，各国受到采取单边行动的强烈诱惑，因此，促进双边和多边的国际环境合作是一项非常复杂的任务。第二，欧盟的许多内部政策，特别是农业和渔业政策，都对第三国（多半是发展中国家）具有外溢效果。欧洲的生产和消费趋势也会给第三国带来环境影响，造成全球性的环境问题。环境高标准也会导致污染工业向环境低标准国家转移。为此，必须采取有效措施，遏制环境的负面影响向第三国外溢。第三，贫困与环境恶化有着内在的联系。全世界有12亿人口每日生活费不足1美元，在这样的贫困水平和生存状况下，许多国家只能依赖本国的自然资源来发展经济，不可能有财力来投资环境保护。因此，必须通过扶贫来为环境保护和可持续发展创造条件。第四，环境与安全问题密切相关。资源匮乏就会引起地区和国际纷争与冲突，冲突还会导致环境严重恶化，从而阻碍经济和社会发展，引发移民浪潮，进而带来本国和地区性的紧张关系。
面对种种挑战，欧盟积极加以回应，主要策略包括：加强共同体内外政策的连贯性，把环境考虑融入到各项对外政策之中；积极推动国际环境对话和谈判，加强国际环境合作，把可持续发展置于国际合作的中心；加强欧盟在国际可持续发展辩论中的声音。20世纪90年代以来，欧盟在参与国际社会解决环境问题的进程中，积极争取领导地位。在全球气候变化谈判进程和2002年世界可持续发展峰会准备过程中，欧盟都是主要的发起者和重要的推动力量。
1997年12月，《气候变化框架公约》各缔约国在日本京都召开第三次缔约国大会，通过了《京都议定书》，确定了发达国家减少温室气体排放量的具体指标，并且区分了发达国家和发展中国家应尽的不同义务，要求发达国家在2008年至2012年间将6种温室气体排放量在1990年的基础上平均减少5.2%，其中日本削减6%，美国削减7%，欧盟削减8%，加拿大削减6%。这是人类历史上首次以国际公约的形式对特定国家的特定污染物排放量作出定量限制，从而迈出了世界各国共同治理环境污染问题的第一步。为了达成这一协议，欧盟与美国、日本、澳大利亚、加拿大等有关各方进行了反复的谈判、斡旋、妥协和讨价还价，付出了多年的艰辛努力。不料，对于欧盟积极推动的这样一个国际合作成果，作为《京都议定书》发起国之一和世界上温室气体排放量最大国家的美国却出尔反尔，在2001年布什总统上任伊始宣布放弃承诺，退出《京都议定书》，使欧盟的努力遭受了重大挫折。2001年下半年，在美国否决《京都议定书》的不利情况下，《气候变化框架公约》缔约方召开了两次会议，分别达成了《波恩政治协议》和《马拉喀什协定》。欧盟在减排机制等问题上作出了让步，以此争取俄罗斯、日本、澳大利亚等国的支持，使《京都议定书》在2001年波恩会议上得以通过。虽然《京都议定书》的环境效益受到一定程度的损害，但却体现了欧盟坚持推动谈判进程的决心。2002年6月起，《京都议定书》在欧盟15个成员国正式生效。在2002年约翰内斯堡世界可持续发展峰会上，欧盟继续努力，力图使《京都议定书》生效，但由于美国的反对而未能达到预定目的。尽管如此，大会还是同意在最后文件中加入敦促尽快批准《京都议定书》的内容，使议定书向最终生效大大前进了一步。这或许是欧盟第一次在重大国际事务中撇开美国而按自己的意志行事。2005年2月16日，在美国拒绝参加的情况下，《京都议定书》正式生效，这无疑是欧盟的一个胜利。