Det tredje partsmøtet i desember 1997 var lagt til Kyoto i Japan. Etter intense forhandlinger ble den første tilleggsprotokollen til konvensjonen vedtatt – den såkalte Kyotoprotokollen. Her ble det for første gang forhandla om bindende utslippsmål for partene. De fleste i-land og noen land med overgangsøkonomi ble pålagt å redusere sine utslipp av drivhusgasser med minst 5% i forhold til 1990-nivå innen 2008-2012.