A educação ambiental é um campo de conhecimento e de atividades pedagógicas constituído internacionalmente ao longo das últimas décadas, com o objetivo de compreender e oferecer respostas a um conjunto de problemas decorrentes das relações que envolvem a sociedade, a educação e o meio ambiente. Com rápido crescimento, a educação ambiental estendeu sua atuação para outras dimensões além da escola. A educação ambiental não formal praticada pelas organizações do terceiro setor apresenta-se como uma nova proposta pedagógica voltada para a mudança de hábitos, atitudes e práticas sociais que apontem uma solução para o quadro de degradação socioambiental que aflige o mundo contemporâneo. Esta trabalho é uma iniciativa de investigação no campo da educação ambiental não formal, procurando compreender sua constituição e dinâmica. Tem como objeto de estudo as práticas de educação ambiental não formal desenvolvidas pelas organizações não governamentais ONGs e problematiza a fundamentação epistemológica e pedagógica dessas práticas, refletindo sobre suas finalidades e condições de existência e funcionamento. Discute-se o papel pedagógico das ONGs em sua atuação como agentes detentores de <i>know-how</i> em metodologias, estratégias e programas de ação para o atendimento de demandas sociais que refletem a complexidade das relações socioambientais do tempo presente. Para consecução dos objetivos, foi realizado um levantamento da literatura da área e uma pesquisa empírica que aplicou duas metodologias: o estudo de caso e a pesquisa Delphi. Foi, também, elaborado um referencial analítico que permitiu a classificação dos processos educativos, a partir da sua orientação pedagógica. Os resultados apontam no sentido de uma crescente, embora ainda incipiente, consolidação das atividades de educação ambiental não formal desenvolvidas pelas organizações do terceiro setor.