《巴黎協(xié)定》為全球合作應對氣候變化確立了治理框架，其創(chuàng)設的“國家自主貢獻+國際評估”的“自下而上”的治理模式帶來了最廣泛的參與，是全球氣候治理模式轉型的重要一步。然而，隨著全球氣候治理形勢的一系列變化， 《巴黎協(xié)定》的后續(xù)實施仍然面臨著許多挑戰(zhàn)。

首先，核算、盤點和履約機制不完備。 《巴黎協(xié)定》確立的“自下而上”的治理模式，以“貢獻”代替了“責任”，是基于各國自主決定的貢獻并輔之以五年定期更新和盤點機制來構建新的國際氣候治理體系。然而，世界各國盡管在表明氣候治理決心時顯得雄心勃勃，但在實際決策與行動時則逃避責任，避重就輕。因此，建立統(tǒng)一的核算、盤點和履約機制至關重要。

目前，對于各國自主貢獻的內容與執(zhí)行，各國存在較大裁量余地。針對失約行為也沒有制定明確的懲罰和制裁機制，僅僅依靠國際輿論和貿易制裁等非正式方式對于失約國進行懲罰。

這使得很多國家逃避減排責任，甚至考慮退出協(xié)定，2017年6月1日，美國宣布退出《巴黎協(xié)定》便是前車之鑒。此外，相當一部分國家抱著“搭便車”態(tài)度，企圖從其他國家的減排行動中獲益，而自身卻不作為，致使國際合作效果大打折扣。

其次，現(xiàn)有承諾難以達成《巴黎協(xié)定》的減排目標。根據協(xié)定，各方將以“國家自主貢獻”的方式參與全球應對氣候變化的行動。然而，世界觀察研究所研究表明，目前，各國自主貢獻中的承諾減排總量不足以達到《巴黎協(xié)定》的減排目標。