目前的國際貿易十分依賴遠洋運輸，而使用化石燃料的貨輪正排放大量溫室氣體。為了減少碳排放以減緩氣候變暖速度，未來的遠洋運輸或許會更加依賴風能、核能以及電力等清潔能源航運業排放的溫室氣體占全球總排放量的近 3%，產生的二氧化碳相當于美國所有燃煤發電廠的總和。盡管如此，在溫室氣體排放量占全球總排放量 37% 的運輸業中，航運業的排放比例依然不算高。
然而，隨著國際貿易的持續增長和嚴重依賴遠洋輪船運輸貨物，許多科學家警告稱，到 2050 年，航運溫室氣體排放量可能占到總排放量的 17%。目前，80% 以上的貨物由遠洋輪船運輸。
為此，在多年效果不顯的脫碳努力之后，船運行業的監管機構正介入進來。2018 年，總部位于倫敦的聯合國下屬機構國際海事組織 (IMO) 制定目標：到 2050 年將溫室氣體排放量在 2008 年基礎上減少 50%。
但批評人士認為，這個目標太小，實現的時間也太晚。他們堅持稱，國際海事組織應該將其目標重新設定為到本世紀中葉實現 100% 脫碳，當然越早越好。
非政府環保組織 Seas at Risk 組織航運政策主管、“清潔航運聯盟”董事會成員露西?喬里安 (Lucy Gilliam) 表示：“在制定氣候措施和戰略方面，國際海事組織介入得相當晚。”
她還提到，《巴黎氣候協議》沒有包括國際航運。此外，最近的一項研究發現，在 94 家最大的航運公司中，只有 33 家明確表示到 2050 年實現凈零排放或承諾幫助實現國際海事組織制定的目標。
盡管如此，私營部門正在采取行動以減輕其對氣候的影響。最簡單的解決方案是讓船舶減速，從而減少碳排放。造船企業還在試驗給船體涂上氣泡以減少阻力，使用更光滑的船頭、更高效的發動機、螺旋槳和推進器，以及引入人工智能(AI)輔助的導航系統。
與此同時，船運行業正開始建立“綠色走廊”，即支持零排放解決方案和政策的特定航運路線和港口。金融界也加入了脫碳運動，29 家機構簽署了《波塞冬原則》，該協議將在向航運公司放貸時考慮其減少溫室氣體排放的努力。簽字方代表著超過 1850 億美元的國際航運貸款，幾乎占全球船舶行業融資額度的一半。
但由于全球供應鏈的設計宗旨是快速交貨，許多重大突破正押注于低排放或零排放燃料的開發上，包括環保甲醇、氫、液化天然氣 (LNG) 和氨，以減少或取代大多數船上大型柴油發動機使用的化石燃料。
這些努力包括電力、風能和核能推進技術。其中，自 20 世紀 50 年代中期以來，許多海軍艦艇都采用了核能，并因其零排放特性而受到關注，盡管存在安全方面的擔憂。
