Jaderná elektrárna Temelín ušetří přibližně 13 milionů tun CO2 ročně. Představuje tak společně s elektrárnou Dukovany největší bezemisní zdroj v České republice. Již od roku 2004 je držitelem certifikátu systému řízení ochrany životního prostředí (mezinárodní EMS certifikát), který zahrnuje i ochranu ovzduší. Platnost certifikátu je vždy tři roky, takže jej musí pravidelně obhajovat. Naposledy auditoři platnost certifikace potvrdili v roce 2022.
Protože při výrobě elektřiny v jaderných elektrárnách nedochází k žádnému spalování, nevznikají v nich emise CO2 ani jiných skleníkových plynů. I proto jsou řadou mezinárodních institucí (mimo jiné např. Mezinárodní agentura pro energie IEA, Mezivládní panel pro změnu klimatu IPCC, americká technická univerzita MIT atd.) považovány za významné pomocníky v boji proti klimatickým změnám.