Videon, som enligt Reuters ska ha publicerats av Islamiska Staten på tisdagen, uppges visa hur den amerikanska journalisten och gisslan Steven Sotloff avrättas genom halshuggning.
Avrättningen är, enligt videon, en hämnd mot USA:s luftanfall mot gruppen i Irak.
– Jag är tillbaka Obama, jag är tillbaka på grund av din arroganta utrikespolitik mot Islamiska Staten. Trots våra allvarliga varningar, säger personen som utför avrättningen.
Josh Earnest, talesperson för Vita Huset, säger till BBC att man undersöker uppgifterna om videon.
– Jag har inte befogenhet att bekräfta äktheten i varken videon eller rapporterna, säger han.
Försvann för ett år sedan
31-årige Steven Sotloff försvann i Syrien i augusti förra året och dök upp först förra månaden i den video där journalisten James Foley avrättades, även han genom halshuggning.
IS utfärdade då ett dödshot mot Steven Sotloff. Efter Foleys död gick Sotloffs mor ut i internationella medier och vädjade till IS ledare att skona hennes sons liv.
En talesperson för Sotloffs familj säger till nyhetsbyrån AP att familjen är medveten om videons existens och att man ”är i sorg”.
”Ökar pressen på Obama”
I IS video uttrycker en maskerad person dessutom ett hot mot en brittisk man, som även han hålls som gisslan, och uppmanar regeringar att ta avstånd från ”USA:s onda allians mot Islamiska Staten.”
Den brittiske premiärministern David Cameron säger i ett uttalande om videon att det är en ”helt motbjudande, avskyvärd handling”.
SVT:s korrespondent Erika Bjerström, på plats i Washington, berättar att två senatorer nu kräver att USA ska rikta flyganfall mot Islamiska Statens träningsläger inne i Syrien.
– Det här kommer att öka pressen ännu mer på president Barack Obama som i en presskonferens i torsdags sa att han ännu inte har någon strategi mot IS, säger hon.