人口的快速增長給地球的自然環境造成了巨大的影響，並作用於氣候和無數的動植物物種。一些改變是不可逆的。
環境的變化地球有一個漫長的氣候變化的歷史，從冰川期到伴隨廣泛分佈的森林和極地無冰的間冰期。全球變暖與大氣中日益增加的溫室氣體如二氧化碳和甲烷息息相關。溫室氣體吸收了太陽能，並升高了海洋、陸地和大氣的溫度。在過去，大氣中自然增加的二氧化碳通常被陸地上森林的發育和海洋中的富石灰沉積物吸收，最終成為煤炭和石灰岩，這樣就有效地封存了過剩的二氧化碳。不過，從19世紀工業革命開始，人類透過開礦和燃燒化石燃料、砍伐森林和發展畜牧業等又向大氣圈釋放了大量的二氧化碳及其他溫室氣體。
地球的傷疤
海洋海洋環境對所有的生命都是至關重要的。海洋生物依賴於大洋的洋流，海水含有足夠的氧和養料，以維持從浮游生物和貝類到其他以它們為食的動物的食物鏈。化石記錄顯示，在過去每當海洋環境惡化，就會導致生物的消亡。今天，人類活動，如過度捕撈和汙染，正在影響著海洋環境。
石油洩漏的受害者——石油洩漏後漂浮在水面上，當它們到達陸地就會引發一場浩劫。它們充滿了海岸線並傷害岸邊的野生動物。
大氣數千年來，人類活動影響了大氣的結構與成分。起初，汙染侷限於家庭生火和森林大火。古羅馬時期，人們從事冶金作業向大氣排放了第一次工業汙染，這可以在極地冰芯中找到蹤跡。在過去的200年裡與全球變暖有關的溫室氣體汙染急速增加，導致了酸雨和霧霾，以及遮蔽有害紫外線輻射的臭氧層的變薄。
大氣汙染——為了增加農業用地而亂砍和焚燒森林，不但釋放了大氣汙染物，而且削弱了森林吸收二氧化碳的能力。
溫室效應——大氣中過量的溫室氣體產生了一種遮蔽，阻礙部分太陽能輻射返回宇宙空間。
陸地自從8000年前人類的定居地和農業廣泛分佈以來，人類對地球的景觀有著越來越大的影響。隨著全球範圍的人口增長，許多地區人口密集，其間已幾乎沒有未觸動過的景觀。現在，人們對人類活動影響環境有了更多的認知，促使人們為保護自然棲息地付出更多的努力。
極地冰架的崩塌——全球變暖導致極地冰架崩塌。如此巨量水的釋放正在抬高海平面，威脅沿海地區。
滅絕在整個地質時期，很多生物由於不能適應環境的變化而滅絕。事實上，大量的生物現在都滅絕了，只有最適應自然環境的生物才有機會存活。有時候，有些生物也會因為競爭對手的突然淘汰而存活。例如6500萬年前，巨大的小行星撞擊地球，引發了一系列事件，許多物種包括陸地上的恐龍和海中的菊石因此滅絕。哺乳動物中的原始人類因不斷進化而倖存下來。後來，人類不斷涉足世界上的不同地域又導致了一些特殊物種的滅絕，如歐洲和亞洲的猛獁象。今天，隨著人口數量的膨脹，人類的活動正在使包括老虎在內的更多物種處於滅絕的邊緣。
麋鹿——這種僅分佈於中國的鹿曾在野外完全消失，1900年以來僅在英格蘭有人工圈養的麋鹿。20世紀80年代，一些圈養麋鹿的後代又被重新引入中國的自然保護區。
朱䴉的減少——朱䴉曾經廣泛分佈於亞洲，捕獵和棲息地的喪失使朱䴉在中國僅剩下一個小的野生種群。近年來，人工繁殖技術使朱䴉種群漸漸擴大。
科學小知識——猛獁象的滅亡
石洞壁畫
多毛的猛獁象適應寒冷，它們成群地遷徙，穿越冰河時代的歐洲和亞洲。考古學的證據例如石洞壁畫顯示在大約3萬年前，人類大量捕殺猛獁象，這可能是造成1.1萬年前猛獁象滅絕的原因之一。