Les émissions de dioxyde de carbone (CO₂) et de méthane (CH₄) provenant de la combustion des combustibles fossiles contribuent au réchauffement climatique, perturbant les habitats et les cycles de vie des espèces. Les oxydes d'azote (NOX) et de soufre (SOX) émis par les véhicules et les centrales électriques entraînent des pluies acides, qui acidifient les sols et les cours d'eau, affectant gravement la végétation et la faune aquatique. Les polluants atmosphériques, tels que les particules fines (PM2.5), peuvent se déposer sur les sols et les plans d'eau, réduisant la photosynthèse des plantes et contaminant les sources d'eau. Les émissions d’oxydes d’azote et de composé organiques volatils contribuent également à la synthèse d’ozone troposphérique qui va avoir un impact délétère sur les écosystèmes en attaquant notamment le feuillage et réduisant la capacité de photosynthèse.

Les effluents industriels et domestiques contiennent souvent des métaux lourds et des produits chimiques toxiques, qui peuvent s'infiltrer dans les écosystèmes aquatiques après lessivage de l’atmosphère, perturbant les chaînes alimentaires et réduisant la biodiversité.