巴黎氣候協定承諾減少溫室氣體排放，並把全球溫度上升幅度控制在攝氏2度之內，以有效減緩氣候變遷的風險。歐盟國家在能源、工業、運輸、住宅、農業等5大部門中，其中運輸部門所產生的二氧化碳排放量是唯一在其2030年中期目標上，無法達到與1990年基準相比減少的部門，顯見運輸部門在減排二氧化碳面臨巨大挑戰。
一、軌道運輸之二氧化碳排放量
軌道運輸在歐盟運輸部門的二氧化碳（CO2）排放量所占比率最低約1.5%，市佔率達到9.1%，表現較公路運輸出色，反映出軌道運輸正面發展趨勢。全球有240個成員鐵路機構的國際鐵路聯盟（UIC）在聯合國紐約氣候峰會中，也提出低碳永續軌道運輸願景，相較1990年基準，努力在2030年減碳幅度可以減少50%，鼓勵發展軌道運輸成為具有氣候中和特色的綠色運輸選項。
二、能源消耗與再生能源的使用
能源消耗少的運輸系統可以提升應對氣候變遷威脅。歐盟運輸部門之公路運輸能源消耗比例最大 （72.8%），而軌道運輸能源消耗僅佔1.3% 。
在間接性減碳層面則鼓勵提升再生能源使用比例（如太陽能、風力等綠色能源），減少使用非再生能源（如核能、煤碳、石化燃油、天然氣等）。歐盟運輸部門預計於2020年使用再生能源比例達到12%的目標，其中軌道運輸使用再生能源的比例最高，在2011年就已超過該目標，預計至2020年可以達到35%。未來除鼓勵將交通運具轉移至軌道運輸系統，也將持續發展軌道科技，提高能源效率以減少能源消耗。
台灣軌道運輸電氣化的程度較歐盟國家為高，但使用再生能源的比例遠較低，部份原因為台灣再生能源發電占總發電量比例仍低（預計2025年可達20%），顯見未來努力空間與挑戰仍大。
三、極端天氣考驗軌道運輸系統的調適能力
氣候變遷所造成的極端天氣現象，嚴重將導致陸面交通中斷。以豪大雨造成淹水災害為例，交通基礎設施多以200年洪水頻率作為設計標準，過去200年才出現一次的洪水頻率，現在出現頻率已逐漸增加，且有可能成為新常態。
軌道運輸與公路運輸均屬於維生基礎設施，需強化耐災力與回復韌性。在調適作法上，除透過區域性排水外，本身也可強化設計標準、監測功能與應變措施，以及增加軌道與公路互為交通替代方案，降低氣候變遷影響下的脆弱度，使得在極端天氣事件下的負面衝擊最小。
四、電動車科技進展迅速，對同為綠色運具的軌道運輸是挑戰也是機遇
因應氣候變遷，各項綠色產業發展迅速，電池材料的創新促使電動車成為新興綠色運具。但電動車在面對公路面積與停車場等土地需求時，仍將是一項實務難題。
