Ochrona środowiska naturalnego i klimatu należy do globalnych wyzwań XXI wieku, toteż w niemieckiej polityce, publicystyce i społeczeństwie obywatelskim przypisuje się jej duże znaczenie. Na arenie międzynarodowej Niemcy uważane są za jednego z prekursorów ochrony klimatu i pioniera w zakresie zwiększania udziału energii ze źródeł odnawialnych. W 2011 roku Niemcy jako pierwszy kraj uprzemysłowiony podjęły decyzję o rezygnacji z wykorzystania energii jądrowej. Rząd federalny aktywnie angażuje się na rzecz ochrony środowiska, przyjaznych dla klimatu strategii rozwoju oraz międzypaństwowej współpracy energetycznej także w ramach globalnych. W Bonn, mieście federalnym, mieści się siedziba Sekretariatu Ramowej Konwencji ONZ w Sprawie Zmian Klimatu, który wspiera realizację tej konwencji. Od 1990 roku Niemcy zmniejszyły emisję gazów cieplarnianych prawie o 24 proc., wypełniając z nawiązką przyjęte w obowiązującym od 2005 roku Protokole z Kioto zobowiązania w sprawie redukcji emisji o 21 proc. do 2012 roku. W globalnym Indeksie Ochrony Klimatu 2011, sporządzonym przez niezależną organizację proekologiczną Germanwatch, Niemcy znajdują się na jednym z pierwszych miejsc.
Niemiecka polityka już od lat dąży do połączenia ochrony klimatu z ochroną środowiska zgodnie z zasadami zrównoważonej gospodarki. Kluczem do realizacji tego celu jest zwiększenie efektywności wykorzystania energii i zasobów naturalnych oraz udziału energii z odnawialnych źródeł i odnawialnych surowców. To podejście wspiera rozwój innowacyjnych technologii energetycznych i to zarówno po stronie podaży – w elektrowniach i w dziedzinie energii odnawialnych, jak i po stronie popytu, a zatem wszędzie tam, gdzie zużywa się energię.
Ochrona przyrody („ochrona naturalnych podstaw życia”) jest od 1994 roku utrwalona jako cel państwowy w artykule 20 a Ustawy Zasadniczej. Nienaruszona przyroda, czyste powietrze i czyste zbiorniki wodne to podstawowy warunek wysokiej jakości życia i środowiska w Niemczech. Wskaźniki osiągane w zakresie ochrony powietrza i wód przed zanieczyszczeniem świadczą o pozytywnym rozwoju. W ubiegłych latach udało się bowiem wyraźnie zredukować poziom emisji wielu substancji. Od 1999 roku emisja gazów cieplarnianych w ruchu drogowym wykazuje – pomimo znacznego wzrostu nasilenia ruchu – tendencję spadkową i kształtuje się obecnie poniżej poziomu z 1990 roku. Do redukcji emisji tlenków azotu rzędu ok. 50 proc. przyczyniło się m. in. wyposażenie samochodów w katalizatory. O 90 proc. udało się zmniejszyć emisję dwutlenku siarki w kopalniach węgla kamiennego i brunatnego dzięki ustawowemu nakazowi odsiarczania gazów spalinowych. W ubiegłych latach obniżeniu ulego także dzienne zużycie wody pitnej na głowę mieszkańca – ze 144 do 121 litrów. Jest to drugie co do wielkości najniższe zużycie wody w krajach uprzemysłowionych.