한편으로는 기후변화 협상과 관련해서도 레짐 복합체 이론을 적용한 연구들이 활발히 발표되고 있다. 예를 들면, 기후변화 관련 국제 레짐들이 중첩된 상황에서 미국 정부가 미래에 어떤 방향으로 대응할 것인지를 레짐 복합체 이론으로 분석한 연구가 대표적인 사례이다(上野貴弘, 2006). 그밖에는 기후변화 분야의 여러 국제 레짐들 사이에서 작동하는 역동적인 상호 관계를 분석한 연구도 발표된 바 있다(Keohane and Victor, 2011). 이 논문에서는 기후변화 관련 현행 레짐들이 합의를 형성하는 안정적인 체계를 구축하기가 앞으로 어려울 것이라는 다소 비관적인 결론이 내려질 수 있었다.
기후변화 관련 레짐 복합체 이론을 적용한 연구들이 널리 발표되는 상황이나 현행 레짐들은 합의를 형성하여 안정적인 체계를 구축하기 어려울 것으로 보인다.