Rättsprocessen inleddes på tisdagen vid en domstol i Bryssel.
Fallet, som drivs av föreningen Klimatzaak, följer på en liknande procedur i grannlandet Nederländerna som ledde till en dom mot den nederländska regeringen.
Gemensamt för fallen är att ländernas regeringar anklagas för att inte göra tillräckligt för att uppnå målen om utsläppsminskningar som sattes i Parisavtalet 2015.
I det belgiska fallet fokuserar anklagelserna specifikt på att regeringen inte lyckats minska landets sammanlagda koldioxidutsläpp med minst 25 procent till 2020, jämfört med utsläppsnivåerna 1990.
Klimatzaak vill även få domstolen att tvinga Belgien att uppfylla de mål som är en del av EU:s så kallade gröna giv.
Svarande i målet är Belgiens regering samt landets tre regionregeringar.