기후 변화는 온실 기체 배출을 줄이고 대기 중의 온실 기체를 흡수하는 탄소 흡수원을 늘려 완화할 수 있다.1.5 °C 이하로 온난화를 제한한다는 목표가 성공하기 위해서는 2050년까지, 2 °C 이하로 온난화를 제한하기 위해서는 2070년까지 전 세계 온실기체 배출량을 탄소 넷제로로 만들어야 한다.이를 위해서는 에너지, 토지, 도시, 교통, 건물, 산업 등지에서 전례 없는 규모의 광범위하고 체계적인 변화가 필요하다.유엔 환경 계획(UNEP)은 각국이 온난화 정도를 2 °C 이하로 제한하기 위해 향후 10년 이내에 파리 협정에서 제시한 각국 온실기체 감축 목표(NDC)를 3배로 늘려야 한다고 추정한다. 1.5 °C 제한 목표를 달성하기 위해서는 훨씬 더 강한 수준의 온실 기체 배출 감축이 필요하다. 2021년 10월 기준 체결된 파리 협정의 공약을 따른다고 해도 금세기 말까지 지구 온난화 수준이 약 2.7 °C(2.2?3.2 °C 범위)에 도달할 확률이 66%에 달한다. 지구의 온난화 수준을 1.5에서 2 °C로 제한할 수 있는 단 하나의 방법은 없으며 대부분의 시나리오와 전략에서는 필요한 만큼의 온실 기체 감축량을 발생하기 위해서 다양한 재생 에너지의 사용 증가와 함께 에너지 효율도 높여야 한다고 보고 있다.생태계의 압력을 줄이고 탄소 흡수 능력을 높이기 위해서는 산림 벌채를 막고 산림 재조림을 통해 자연 생태계를 복원하는 등 농업과 임업 분야에서도 변화가 필요하다. 기후 변화를 완화하기 위한 다른 방식들은 높은 위험성을 가지고 있다. 지구의 온난화 수준을 1.5 °C 이하로 제한하는 시나리오에서는 보통 21세기 전반에 이산화 탄소 제거 기술을 대규모로 사용하게 된다고 예측하고 있다. 하지만 이러한 이산화 탄소 포집 및 제거 기술와 같은 기술의 과도 의존이나 환경에 끼치는 영향에 대한 부정적인 우려도 존재한다. 태양 지구공학 혹은일조량 관리(SRM)이라는 지구로부터 들어오는 태양빛을 막는 기술도 온실 기체 배출량을 크게 줄일 수 있는 하나의 보완책이다. 하지만 일조량 관리 기술 또한 중요한 윤리적, 법적 문제를 안고 있으며 지구에 끼칠 위협이나 영향은 제대로 이해되지 않았다.