Bei der Produktion von biogenen Treibstoffen wird die Umwelt je nach Rohstoff und Verfahren unterschiedlich stark belastet. Das Risiko von negativen Auswirkungen auf die Umwelt ist besonders gross 

• beim Anbau von Energiepflanzen mit intensiven landwirtschaftlichen Produktionsmethoden.
• beim Anbau von Soja und Palmöl auf bisher nicht landwirtschaftlich genutzten Flächen.
• bei intensiver Bewässerung der Kulturen, insbesondere mit Grundwasser

Belastungen der Umwelt können in ganz unterschiedlichen Bereichen entstehen. Ob und in welchem Ausmass solche Belastungen entstehen, ist davon abhängig, wie intensiv das Land bewirtschaftet wird und wie es vorher genutzt wurde. Als kritisch wird auch der Einsatz von genetisch veränderten Energiepflanzen diskutiert.

Wasser: Knappheiten durch Bewässerung, Beeinträchtigung der Wasserqualität durch Pestizide und Dünger, beim Anbau oder durch giftige Nebenprodukte bei der Umwandlung der Biomasse. Immer mehr wird Wasser als wichtigster limitierender Faktor für die Energieproduktion in der Landwirtschaft angesehen, und nicht die Verfügbarkeit von anbaufähigen Böden.

Luft: Feinstaub und Smog durch Brandrodungen bei der Umwandlung von Regenwald in landwirtschaftliche Flächen.

Boden: Bei intensiver Bewirtschaftung Risiko von Bodenverdichtung und abnehmender Fruchtbarkeit, Versauerung durch Überdüngung.

Biodiversität: Verlust von Tier- und Pflanzenarten sowie von Lebensräumen durch die Rodung von Regenwäldern. Bei intensiver Bewirtschaftung und mehr Monokulturen werden Tier- und Pflanzenarten sowie Lebensräume beeinträchtigt.

Gentechnologie: Durch genetische Veränderungen der Organismen lassen sich Pflanzen züchten, welche einen höheren Öl- oder Zuckergehalt aufweisen, schneller wachsen und Resistenzen gegenüber Schädlingen aufweisen. Dies ist mit Risiken verbunden und sehr umstritten. In vielen Ländern gelten Verbote für die Herstellung von Nahrungsmitteln aus gentechnisch veränderten Organismen. Es gibt keine Untersuchungen darüber, welche Langzeitrisiken durch gentechnische Veränderungen eingegangen werden.

Die Belastungen der Umwelt können durch umweltschonende landwirtschaftliche Produktionsmethoden und den Verzicht auf die Rodung von Regenwäldern weitgehend reduziert werden. Die Umweltbilanz ist bei der Verwendung von Abfall- und Reststoffen grundsätzlich besser.