Chaque Partie à la Convention est représentée aux sessions des organes de la Convention par une délégation nationale comprenant un ou plusieurs officiels chargé(s) de représenter et de négocier au nom de leur gouvernement.

Se basant sur la tradition des Nations Unies, les Parties sont organisées en cinq groupes régionaux, essentiellement dans le but d’élire les Bureaux: l’Afrique, l’Amérique latine et Caraïbes, l’Asie, l’Europe Centrale et Orientale et l’Europe de l’Ouest et Autres (les Autres incluent l’Australie, le Canada, l’Islande, la Nouvelle Zélande, la Norvège, la Suisse et les États-Unis d’Amérique, mais pas le Japon qui lui fait partie du groupe de l'Asie).

Cependant, les cinq groupes régionaux ne représentent pas d’habitude les intérêts essentiels des Parties. D’autres groupes sont plus pertinents aux négociations sur le climat. Les pays en voie de développement travaillent généralement  à travers le Groupe des 77 (G-77) pour établir des positions communes de négociations. Le G-77 fut fondé en 1964 dans le cadre de la Conférence des Nations Unies sur le Commerce et le Développement (CNUCED) et fonctionne à travers le système de l’ONU. Il compte plus de 130 membres. Le G-77 est toujours associé à la Chine et le pays que le préside, par système de rotation annuelle, siège aux Nations-Unies à New York. Cependant, comme le G-77 et la Chine composent un groupe hétéroclyte avec des intérêts divergents sur les changements climatiques. Ces pays en voie de développement interviennent individuellement, tout comme des groupes de pays au sein du G-77, comme le groupe régional ONU africain, l’Alliance des petits États insulaires et le groupe des pays les moins avancés.

L’Alliance des petits États insulaires (AOSIS en anglais) est une coalition de 43 pays à faible élévation côtière et de petites îles. La plupart d’entre eux sont membres du G-77 et sont particulièrement vulnérables à la montée du niveau de la mer. Les pays AOSIS sont unis par la menace que les changements climatiques posent à leur survie et adoptent fréquemment une position commune de négociation. Ils ont été les premiers à proposer un projet de texte durant les négociations du Protocole de Kyoto, appelant d’ici à 2005 une réduction de 20% des émissions de dioxyde de carbone  par rapport à celles de 1990.

Les 48 pays définis par l’ONU les pays les moins avancés (PMA) travaillent régulièrement ensemble dans le cadre des Nations Unies. Ils sont devenus de plus en plus actifs dans le processus des changements climatiques, souvent pour défendre leurs intérêts particuliers, par exemple en ce qui concerne la vulnérabilité et l’adaptation aux changements climatiques.

Les 27 membres de l’Union européenne (UE) se rencontrent en privé pour s’entendre sur des positions communes de négociations. Le pays qui assurent la présidence de l’UE, une position qui change tous les six mois - prend souvent la parole au nom de l'Union Européenne et ses 27 États membres. En tant qu’organisation d’intégration économique, l'Union Européenne est Partie à la Convention. Elle n’a cependant pas le droit à un vote séparé de celui de ses membres.

Le Groupe Parapluie est une coalition ouverte de pays non-EU développés qui s’est formé après l’adoption du Protocole de Kyoto. Bien qu’il n’existe pas de liste formelle, le groupe est habituellement composé de l’Australie, du Canada, de l’Islande, du Japon, de la Nouvelle Zélande, de la Norvège, de la Fédération russe, de l’Ukraine et des États-Unis. Le groupe parapluie, issu du groupe JUSSCANNZ (abréviation pour Japon, États-Unis, Suisse, Canada, Australie, Norvège et Nouvelle Zélande) a été actif durant les négociations du Protocole de Kyoto.

Le Groupe de l’Intégrité Environnementale est une coalition comprenant le Mexique, la République de Corée et la Suisse.

Beaucoup d’autres groupes travaillent aussi ensemble dans le processus des changements climatiques, y compris l’Organisation des Pays Producteurs de Pétrole (OPEP), un groupe de pays d’Asie centrale, du Caucase, de l’Albanie et de la Moldavie (CACAM) et des pays membres d’organisations comme la Ligue des États Arabes et l’Agence Intergouvernementale de la Francophonie.