Der Luftverkehr gehört zu den stark international ausgerichteten Verkehrssektoren. Internationale Flüge machen den Großteil des von Deutschland ausgehenden Luftverkehres aus. Sie verzeichnen ein starkes Wachstum. Aufgrund ihres überwiegend internationalen Einsatzes werden Flugzeuge weltweit einheitlich zertifiziert. Zuständig für die Emissionsstandards ist daher die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO).

Die ICAO regelt dabei ⁠CO2⁠-, Lärm- und Schadstoffemissionen. Letztere können die Luft- und Lebensqualität im Flughafenumfeld beeinträchtigen.

Bei den Luftschadstoffen sind vor allem Stickoxide und Partikel von Bedeutung. Die letzte Verschärfung des Stickoxid-Grenzwertes fand 2010 statt (CAEP/8). Neue ICAO-Grenzwerte gelten aber in der Regel nur für neue Flugzeugtypen. In den letzten Jahren wurde ein erster Grenzwert für nicht flüchtige Partikel erarbeitet. Vorher war nur die sogenannte Rauchzahl (Smoke Number) limitiert. Sie bezieht sich auf die Schwärzung eines Papierfilters im Abgasstrahl und ist somit kaum zur Bestimmung der Partikelemissionen geeignet.

Außerdem hat die ICAO erstmals einen CO2-Zulassungsgrenzwert für Verkehrsflugzeuge entwickelt. Dieser umfasst das gesamte Flugzeug, so dass nicht nur Anreize zur Triebwerkseffizienz sondern auch für verbesserte Aerodynamik und Leichtbau gegeben sind. Dieser ab 2020 gültige Grenzwert adressiert ausschließlich CO2 und wird sich zunächst nur auf neue Flugzeugtypen beziehen. Ab 2028 sollen dann auch ältere Flugzeugtypen nur noch gebaut werden, wenn sie den Standard einhalten. Da sich die Flugzeugflotten nur langsam erneuern, stellt der Grenzwert ein langfristiges Instrument dar, das durch weitere Instrumente (z. B. die marktbasierte Maßnahme "CORSIA" der ICAO) flankiert werden sollte. Letztlich muss die gesamte ⁠Klimawirkung⁠ des Luftverkehrs abgedeckt werden. Der Luftverkehr nimmt zudem am europäischen Emissionshandel teil.

Zukünftig sollen auch Grenzwerte für Überschallflugzeuge festgelegt werden. Diese sind aufgrund des Kraftstoffverbrauchs und des Fluges in großer Höhe besonders klimaschädlich.