La protection de l'environnement ne figurait pas, à l'origine, parmi les compétences attribuées aux Communautés européennes. Toutefois, au tournant des années 1970, l'émergence d'une conscience environnementale à l'échelle internationale - alimentée à la fois par l’avancée de la recherche scientifique et par une série de catastrophes écologiques majeures - créa un contexte favorable à l'élaboration d'une politique communautaire en la matière.

En l'absence de base juridique explicite, les institutions communautaires eurent recours à une interprétation extensive de l'article 2 du Traité instituant la CEE, qui leur confiait la mission de promouvoir un développement harmonieux des activités économiques. C'est sur ce fondement que la Commission étendit progressivement son champ d'action aux problématiques environnementales, notamment en matière de pollution des milieux naturels et de gestion des ressources.

Cette dynamique institutionnelle se concrétise par la création du Service environnement et protection des consommateurs (SEPC) ainsi que par l'adoption en 1973 du premier Programme d'action sur l'environnement (PAE), marquant ainsi l'amorce d'une politique communautaire structurée en ce domaine.

En 1981, la consolidation progressive de la politique environnementale au sein de l'architecture institutionnelle communautaire se traduit par l'élévation du SEPC au rang de Direction générale (DG XI) — Environnement, protection des consommateurs et sécurité nucléaire. L'ajout de la mention « sécurité nucléaire » vise à désigner son Directeur général comme chef de file pour la coordination interservices des questions nucléaires.
Plus largement, cette nouvelle dénomination reflète la volonté de regrouper, au sein d'une même direction, l'ensemble des compétences relevant de la « qualité de la vie ».
Le Conseil européen de Stuttgart (1983) puis l'Acte unique européen (1986) constituent à cet égard des jalons décisifs : ce dernier consacre officiellement l'environnement comme compétence communautaire et renforce l'action de la Commission autour des principes de prévention, de correction à la source et du pollueur-payeur.

Les années 1990 approfondissent ce cadre : le Conseil de Dublin (1990) introduit le principe de développement durable, tandis que le Traité de Maastricht (1992) institue un Fonds de cohésion et amorce la création de l'Agence européenne pour l'environnement ainsi que du programme LIFE. Les traités d'Amsterdam (1997) et de Nice (2001) consolident ces acquis en érigeant le développement durable en objectif central de l’action communautaire. Enfin, le Traité de Lisbonne (2007) marque une nouvelle étape en intégrant la lutte contre le changement climatique, concrétisée par la création de la DG CLIMA et la désignation d'un Commissaire spécifiquement chargé de ces questions.

La DG XI - Environnement, protection des consommateurs et sécurité nucléaire est chargée de la mise en œuvre de la politique environnementale communautaire. Ses missions couvrent plusieurs dimensions complémentaires : l'élaboration de propositions législatives dans les domaines de la protection de l'environnement, de la sécurité nucléaire et de la protection des consommateurs ; le contrôle de l'application du droit communautaire par les États membres ; la gestion des instruments financiers dédiés, notamment les programmes pré-LIFE; ainsi que la représentation de la Communauté au sein des organisations internationales compétentes et la mise en œuvre des conventions internationales.

L’action financière de la Communauté en faveur de l’environnement s’est d’abord appuyée, dès le milieu des années 1980, sur le programme ACE (Action communautaire pour l’environnement), qui a soutenu le développement de technologies propres, les techniques de surveillance des milieux ainsi que la protection des habitats menacés. Deux programmes régionaux sont venus le compléter, MEDSPA (Méditerranée) et NORSPA (régions maritimes d’Europe du Nord), avant que le programme ACNAT (Action communautaire pour la conservation de la nature), destiné à accompagner la directive « Habitats », ne soit rapidement intégré dans un instrument plus global.
C’est dans ce contexte qu’est né, avec le soutien du Parlement européen — notamment du député Hemmo Muntingh —, le programme LIFE (L’instrument financier pour l’environnement). Désormais indissociable du réseau Natura 2000, LIFE a contribué à l’inventaire des sites et à l’élaboration de leurs plans de gestion, tandis qu’un volet spécifique, « LIFE TCY – Third Countries », étendait les actions de sensibilisation environnementale aux pays tiers.

Sur le plan interne, la DG XI assure également la coordination interservices des questions environnementales et nucléaires au sein de la Commission. Son action s’inscrit dans le cadre des principes fondateurs définis par l’Acte unique européen — prévention, correction à la source et pollueur-payeur — et vise à promouvoir la préservation ainsi que l’amélioration de la qualité de l’environnement à l’échelle communautaire.
La DG XI joue ainsi un rôle central dans la structuration et la consolidation d’une politique environnementale intégrée au sein des institutions européennes.

Créé en janvier 1973 sous la responsabilité de Carlo Scarascia-Mugnozza, le Service de l'environnement et de la protection des consommateurs (SEPC) est élevé au rang de Direction générale le 1er décembre 1981, devenant la DG XI - Environnement, protection des consommateurs et sécurité nucléaire. Cette évolution, essentiellement de nature statutaire, ne modifie pas la structure interne héritée du SEPC, articulée autour de deux directions - l'une dédiée à la protection de l'environnement, l'autre à la protection des consommateurs — complétées par deux unités administratives chargées respectivement des aspects juridiques et des affaires internationales.

L'organigramme évolue néanmoins au fil des années en fonction des besoins institutionnels, reflétant l’élargissement progressif des compétences de la DG XI. Aux côtés de la direction opérationnelle DG XI/A, chargée de la protection et de l'amélioration de l'environnement (1981-1987), trois unités transversales assurent des fonctions horizontales : la DG XI/01, consacrée aux aspects juridiques et législatifs de l'application des programmes (1981 - 1984), puis réorientée vers l'application du droit communautaire (1987-1989) ; la DG XI/02, dédiée aux affaires internationales tout au long de la période (1981 - 1989) ; enfin, la DG XI/03, créée en juin 1984 pour la sécurité nucléaire, avant d'être réorientée en septembre 1987 vers la communication et l'éducation environnementale, jusqu'en juin 1989.

En juillet 1989, une réorganisation s’accompagna d’un nouveau changement de dénomination : la DG XI devint - Environnement, sécurité nucléaire et protection civile.

Sur le plan de la gestion financière, la coordination des dossiers pré-LIFE est assurée jusqu'en 1988 par l'unité « Application des programmes et affaires générales (1984 – 1987)», dirigée par Claude Pleinevaux, tandis qu'une unité « Finances et contrats (1986 -1989)», placée successivement sous la responsabilité de Pierre Bonnet puis de Jan Julius Groenendaal, est créée en 1987. À partir de 1990, cette mission est confiée à la direction DG XI/C/2, toujours dirigée par Claude Pleinevaux.