應對氣候變化是奧巴馬希望留下的一筆重要的“政治遺產”，奧巴馬一直在加速推進氣候變化應對措施。由于反對奧巴馬政府削減溫室氣體承諾的共和黨眼下控制國會，任何有關溫室氣體減排的法案都難以通過，奧巴馬只得動用行政權力，繞過國會推行減排。

奧巴馬去年11月對中國進行國事訪問時，中美兩國共同發表了《中美氣候變化聯合聲明》，其中，美國首次提出計劃到2025年在2005年基礎上減排26％至28％。美國還向聯合國遞交了根據《中美氣候變化聯合聲明》制定的減排計劃，包括電力等能源行業減排溫室氣體30％；提升中型及重型卡車燃油性能和排放標準；通過在建筑業等領域采取節能措施，到2030年實現累計減排二氧化碳30億噸。

今年3月，奧巴馬簽署行政命令，要求聯邦政府機構到2025年在2008年基礎上減排40％，包括增加零排放和混合動力車在“公車”中的比例。

未來數月奧巴馬還將展開一系列應對氣候變化的行動。8月晚些時候，奧巴馬將成為首位視察阿拉斯加州北極地區的總統，希望通過這次視察強調應對氣候變化的緊迫性。9月份，奧巴馬與教皇弗蘭西斯在白宮會見時，也料將共同呼吁采取氣候變化應對行動。

奧巴馬政府在應對來自產業的氣候變化政策法律挑戰方面輸贏參半。今年早些時候，一家聯邦上訴法庭判決15州以及一家煤炭公司對聯邦政府的起訴敗訴，從而宣告其阻止清潔電力計劃最終方案推出的努力失敗。這家法院還肯定了奧巴馬具有權利來跨州整治污染行為，并運用《清潔大氣法案》來減少溫室氣體排放。但6月份美國最高法院又判決不支持奧巴馬對煤炭發電企業制定的汞等污染物排放限制，認為環境保護署對于成本的計算不合理，令運營商和消費者承擔了更高的成本，還要求其重新制定一些產業組織認為過于苛刻的排放標準。

美國各州能源結構不同，有些州高度依賴傳統能源發電，有些則不然，但都須于2016年提交減排初步方案，2018年提交最終方案，并于2022年開始實施方案。2018年已屬于美國下一任總統任期，美國未來能否順利實施最終方案還有待觀察。

分析認為，如果奧巴馬的最終方案可以獲得法院的支持，那意味著大量煤炭發電廠將不得不關閉，新能源發電產業將迎來巨大的增長機會。下一任總統也會執行奧巴馬所遺留的大部分政策。

民主黨總統提名熱門人選希拉里·克林頓已表態支持奧巴馬的減排計劃，稱這是“向前邁出重要一步”。她同時批評共和黨人拿不出可行的替代方案。