根据传统的国际法观念，主权是对外关系上的独立权和对内关系上的统治权的结合，是国家处理对内事务和对外事物的最高权利，具有至高无上性、不可分割性、不可转让性和排他性。主权和环境结合构成国家环境主权。传统的国家环境主权原则认为，国家无论大小、贫富、强弱，都有权平等参与环境领域的国际事务，对于本国范围内的环境问题拥有国内的最高处理权和国际上的自主独立性。主权国家对其境内环境和资源的利用，是主权国家内部事务，是主权的象征，具有排他性质，无论其行为导致什么样的环境资源破坏，国际社会都不应该干涉。

   但是，全球生态系统是一个整体，它不以人为的主权国家作为分界线，因此，生态破坏、环境污染造成的环境压力是跨国界的。全球环境问题所具有的跨国性和相互依赖性特征表明，世界上没有任何一个国家和地区可以解决外界或者自己引发的环境问题。即使世界上最强大的国家，在解决全球环境问题时也要寻求其他国家的合作。这就在客观上要求国家与国家之间需要超越民族国家界限，加强在环境治理问题上的国际合作，进行全球治理。目前，越来越多的国际组织和国际机制开始参与全球环境合作，并且作用日益加强，各国的环境主权开始部分被分享和限制，从而对传统意义上的国家主权的至上性、排他性和不可分割性产生了严峻的挑战。例如，在《气候变化框架公约》中规定：“各缔约方应当采取预防措施，预测、防止或尽量减少引起气候变化的原因，并缓解其不利影响。当存在造成严重或不可逆转的损害的威胁时,不应当以科学上没有完全的确定性为理由推迟采取这类措施，同时考虑到应付气候变化的政策和措施应讲求成本效益,确保以尽可能最低的费用获得全球效益。”面对保护全球气候这样的问题，传统意义上属于国家主权的某些内部事务，例如采取何种应对措施，却要由国际条约来规定，国家主权在一定范围内受到限制。