A denúncia de um tratado é um ato unilateral por meio do qual um Estado busca desvincular-se das obrigações adquiridas naquele tratado sem gerar responsabilidade internacional. De acordo com a Convenção de Viena sobre Direitos dos Tratados, de 1969, a denúncia é, via de regra, proibida pelo direito internacional, mas pode ser efetuada caso o próprio tratado a permita ou os demais Estados-parte do tratado admitam a denúncia em questão. A Convenção estabelece dois casos excepcionais nos quais a denúncia a um tratado pode ser aceita: se puder ser estabelecido que as partes pretendiam admitir a possibilidade de denúncia, seja pelo texto do tratado ou por outros meios conexos de interpretação; ou se, pela própria natureza do tratado, possa ser admitida a denúncia, como em casos de tratados condicionados a conjunturas políticas específicas, como uma aliança militar.
A Convenção de Viena estabelece também que denúncias somente poderão ser feitas em relação à totalidade do texto do tratado, sendo vedada a denúncia parcial do mesmo. Essa condição, entretanto, pode ser afastada em caso de acordo entre as partes ou previsão expressa no próprio tratado. Denúncias a tratado que ocasionem a redução do número de partes a patamar inferior ao necessário para entrada em vigor não ocasionam a extinção do mesmo, que continua válido para as partes remanescentes. De acordo com o jurista Francisco Rezek, os tratados de vigência estática seriam irrenunciáveis, como, por exemplo, um tratado de limites. Para o jurista Ian Brownlie, também configuram como irrenunciáveis os tratados de paz.
O Brasil ratificou a Convenção de Viena sobre Direitos dos Tratados em 2009 sem ressalvas que atinjam o instituto da denúncia, logo as normas delimitadas na Convenção valem integralmente para o país. A competência para denunciar um tratado cabe ao Poder Executivo, visto que é um ato internacional, mas a necessidade de autorização parlamentar para denunciar tratados, tendo em vista a participação do Poder Legislativo na aprovação dos mesmos, ainda suscita debates. De acordo com o parecer de Clóvis Beviláqua, consultor jurídico do Ministério de Relações Exteriores, de 1926, a aprovação parlamentar para que o Executivo efetue a denúncia de um tratado não é necessária, visto que, ao aprovar o texto do tratado, o Congresso teria aprovado também os mecanismos de denúncia possíveis para mesmo. Dessa forma, desde que o Poder Executivo respeite os termos do tratado – ou da Convenção de Viena, em caso de inexistência de provisões específicas –, ele estaria de acordo com a autorização prévia do Poder Legislativo. Esse raciocínio, ainda vigente, é seguido também pelo jurista Cesar Albuquerque Mello, porém o debate doutrinário aponta para uma possível mudança no entendimento sobre a capacidade de denúncia no Brasil.
O eventual julgamento da ADI 1625, atualmente suspenso, pelo Supremo Tribunal Federal pode consagrar a necessidade de ação parlamentar em caso de denúncia, alterando a prática jurídica estabeelcida. Com concretização de uma denúncia, os efeitos do tratado cessam no âmbito internacional, porém, para cessarem os efeitos domésticos, é necessário que um decreto presidencial revogue o anterior que internalizou o tratado. A análise do STF tem convergido para o argumento de que a Presidência não tem competência para revogar tratados internamente, visto que eles adquirem status, pelo menos, de lei ordinária. A internalização do tratado, por se tratar de ato subjetivamente complexo, necessitando da coincidência de vontade de dois poderes, implica que, para ser desfeito, também requer a participação do Legislativo. O Poder Executivo não dispõe de competência para, individualmente, remover ato normativo que teve a participação de dois poderes para a sua criação. Dessa forma, para revogar o tratado internamente, seria necessária a participação do Poder Legislativo, o que alteraria a prática corrente. Esse entendimento que está se consolidando no STF, com diversas opiniões de ministros que seguem esse raciocínio, reforça o caráter dualista moderado do ordenamento jurídico brasileiro perante o direito internacional.
Diversos nomes da doutrina apoiam esse entendimento com pequenas variações. Para Pontes de Miranda, a capacidade do Executivo em denunciar tratados sem a aprovação parlamentar subverte a igualdade de poderes. Valério Mazzuoli segue a mesma linha, afirmando que é necessário haver paralelismo entre a autorização e a denuncia. Dalmo de Abreu Dalari traça um paralelo com o processo de lei ordinária, concluindo que, como uma lei nnao pode ser revogada por decisão unilteral de um dos poderes, um tratado internacional também não poderia. Resek tem uma posição um pouco diferente, afirmando que tanto Legislativo quanto Executivo têm capacidade de denunciar individualmente, pois a vigência interna do tratado se configura a partir da aceitação de dois poderes. Logo, se um dos poderes deixa de apoiar os termos do tratado, este ficaria sem aplicabilidade e deveria ser renunciado.