La plupart des travaux sont entrepris par le Comité de la protection de l'environnement en aviation (CAEP) créé par le Conseil de l'OACI. Ce comité est composé de membres et d'observateurs issus des États ainsi que d'organisations intergouvernementales et non gouvernementales représentant l'industrie de l'aviation et le secteur environnemental.

La Résolution A35-5 de l'Assemblée de l'OACI entérine la poursuite des travaux sur un régime ouvert d'échange de droits d'émission pour l'aviation civile internationale et demande au Conseil de l'OACI de fournir aux États, à ce sujet, de nouvelles orientations visant à établir la base structurelle et juridique de la participation de l'aviation à un régime ouvert d'échange de droits, incluant des éléments clés tels que les comptes rendus, le contrôle et la conformité, tout en préservant une application souple dans toute la mesure du possible, conformément au processus de la CCNUCC. En conséquence, l'OACI a élaboré un projet d'orientations à ce sujet. En septembre 2007 the ICAO Assembly adopted resolution A36-22 in which it requested the ICAO Council to form a new Group on International Avaition and Climate Change. This Group is to be tasked with developing and recommending to the Council an aggressive Programme of Action on International Aviation and Climate Change.

Un document intitulé Exposé récapitulatif de la politique permanente et des pratiques de l’OACI dans le domaine de la protection de l’environnement est révisé et actualisé tous les trois ans par le Conseil en vue de son adoption par l'Assemblée de l'OACI. La version courante, c'est-à-dire la résolution A36-22 de l'Assemblée, (pdf) a été adoptée en septembre 2007.

L'OACI entretient des liens étroits avec d'autres organes directeurs de l'ONU qui s'intéressent à l'aviation civile, notamment la Conférence des parties à la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, à laquelle elle fournit régulièrement des déclarations sur ses travaux concernant les émissions.

L'OACI a produit de nombreuses publications et des ateliers organisés au sujet de la protection de l'environnement.