Kerry var i London på måndagen och besöker under tisdagen Bryssel, där han bland annat träffar EU-kommissionens klimatansvarige förste viceordföranden Frans Timmermans. Senare i veckan åker han vidare till Paris.
Syftet med resan är att stärka de globala klimatambitionerna, enligt amerikanska medier.
Att Kerry, som vaccinerades mot covid-19 i februari, reser personligen, sker efter noggranna diskussioner med värdländerna, skriver utrikesdepartementet till nyhetssajten Axios. Det sker eftersom "framstegen vi behöver kräver en handfull personliga möten för att koordinera våra insatser".
Inställningen står i bjärt kontrast mot Bidens företrädare Donald Trumps styre, inom vilket klimathotet ofta tonades ner. Trump rev upp klimatlagar och lämnade det globala Parisavtalet om klimatet, med hänvisning till att det kostade för mycket. En av Joe Bidens första åtgärder som president var att återansluta USA till avtalet.
John Kerrys resa sker omkring sex veckor före det digitala klimattoppmöte som Biden planerar att stå värd för den 22 april på Earth Day (Jordens dag).
Senare i år, i november, hålls FN:s klimatmöte COP26 i Glasgow i Skottland i Storbritannien. I London träffade Kerry regeringsföreträdare som förbereder mötet.