El convenio es el principal instrumento jurídico a través del cual la Fundación Carolina articula su colaboración con univesidades y otras instituciones académicas, fundaciones, asociaciones y demás personas jurídicas con las que comparte intereses culturales, educativos, científicos y de cooperación, constituyendo un elemento esencial para la consecución de los fines fundacionales.
Los dos tipos de convenios que la Fundación Carolina suscribe son: los Acuerdos Marco, en los que se expresa la intención de establecer una relación duradera con otra institución con la que comparte intereses, y los Convenios Específicos, para colaboraciones específicas y en los que se reflejan los compromisos de todo orden que asumen las partes para el desarrollo de ese proyecto en concreto.