一般而言，溫室氣體排放峰值是指“在所討論的時間周期內最高溫室氣體排放量”，二氧化碳在溫室氣體排放量中一直占絕對多數，所以簡稱“碳排放峰值”。IPCC第四次評估報告中，將峰值定義為“在排放量降低之前達到的最高值”。該報告同時指出，排放量盡早達到峰值是其濃度穩定的前提條件。只有當溫室氣體排放量達到峰值并開始回落時，大氣中溫室氣體的濃度才能趨于穩定，穩定的濃度越低，排放峰值就會越早出現。

一旦排放峰值的年份及相應排放量確定，全球的排放空間也就基本被鎖定，碳排放將對主要排放國家的經濟社會發展構成剛性約束。中國在碳排放大國行列中“崛起”雖晚，但是勢頭最猛，于2006年超過美國，成為世界最大的二氧化碳排放國，而且在可預見的將來還會穩居首席。而美國則是迄今為止向大氣排放二氧化碳總量最大的國家，需要承擔的歷史責任最重。所以，中美聯手行動對于我們共同生活的地球村意義可謂重大。

美國彭博新聞社在報道中稱，為實現“到2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右”，中國在未來這些年中需要生產的核能約為2014年底核能生產總量的67倍，或太陽能總量的30倍，或風能總量的9倍！這幾乎相當于目前美國全部非礦物燃料能源的生產能力。對美國而言，要實現協議，20年間需減排的二氧化碳量約十六七億噸，比日本全年的排放量還多，需要付出的努力也可想而知。

但是，由于兩國處于不同的發展階段，所以碳排放峰值這一概念對于兩國的意義不全相同：對于中國，這是一個將來時，是需要通過全方位的努力使其更早到來的預測數值；而對于美國，碳排放峰值是早在2007年就已然實現的過去式。

美中日德法電力和熱力生產二氧化碳排放量變化圖(1971～2008年)