Natuurrampen kunnen drastische veranderingen in het milieu veroorzaken en, indien ernstig genoeg, zelfs massale uitstervingen. De omgeving bestaat uit de omgeving en omstandigheden waarin een persoon, dier of plant gedijt. Natuurrampen hebben plaatsgevonden sinds de vorming van de aarde 4,6 miljard jaar geleden. Men denkt dat het massale uitsterven van dinosauriërs het gevolg is van een grote asteroïde-impact en mogelijk toegenomen vulkanisme ongeveer 65 miljoen jaar geleden dat catastrofale milieuschade veroorzaakte door wereldwijde bosbranden, het blokkeren van de zon en verhoogde niveaus van kooldioxide in de atmosfeer. Door eerdere natuurrampen en hun milieueffecten te onderzoeken, kunnen we leren wat we in de toekomst kunnen verwachten.
Vulkanen

Een vulkaan wordt veroorzaakt door extreme druk in de aarde die de uitstoot van pyroclastische materialen zoals rotsen, lava veroorzaakt , heet gas en as in de atmosfeer. Op 5 april 1815 werd de berg Tambora, op het eiland Sumbawa, Indonesië, de grootste vulkaanuitbarsting in de geschiedenis die gedurende een periode van enkele dagen een enorme aswolk in de atmosfeer uitstootte. Tegen 1816 had de as de aarde omcirkeld, wat 'het jaar zonder zomer' werd genoemd. Het klimaat veranderde en veroorzaakte in de zomer ongebruikelijk lagere temperaturen, waaronder vorst. In zowel de Verenigde Staten als Europa was er een sterke afname van de gewasproductiviteit door abnormale neerslagpatronen die leidde tot hongersnood waarbij 71.000 mensen om het leven kwamen.
Aardbevingen

Aardbevingen zijn plotselinge energieversies in de aardkorst. Deze aardbevingen kunnen hevige seismische golven uitzenden die gebouwen vernietigen, landmassa's verplaatsen en bodemkenmerken veranderen. Een aardbeving met een kracht van 7,8 op 27 juli 1976 in Tangshan, China, waarbij bijna 500.000 mensen omkwamen. Liquefactie, bodemsterkte verminderd door waterdruk, vervormde de grondlagen waardoor veel gebouwen instortten omdat de grond hun funderingen niet langer kon ondersteunen. Het grote aantal dode lichamen verhoogde ook het risico op overdracht van door mens en dier overgedragen ziekten.
Tsunami's

11 maart 2011, een aardbeving met een kracht van 9.0 voor de oostkust van Japan die een tsunami-golf veroorzaakte die steeg meer dan 100 voet hoog en reisde bijna 6 mijl landinwaarts. Tsunami's kunnen optreden wanneer water wordt verplaatst tijdens aardbevingsactiviteiten, waardoor schade aan gewassen, verontreiniging van zoetwatervoorraden en verplaatsing van mensen en dieren als gevolg van vernietiging van habitats ontstaat. De Japanse kerncentrale Fukushima Daiichi vond plaats door de aardbeving en tsunami die stroomstoring veroorzaakten en het koelsysteem van de reactoren uitschakelden die dodelijke straling afgeven in de oceaan en de atmosfeer.
Orkanen

Orkanen kunnen veel veroorzaken milieueffecten van bodemschade aan watervervuiling en klimaatverandering. De turbulentie veroorzaakt door ruwe zeeën en puin kan modderig het water veroorzaken waardoor minder zonlicht binnendringt wat de hoeveelheid fotosynthese tot gevolg heeft, wat resulteert in verminderde opgeloste zuurstof en afsterven van vissen. Als alternatief kunnen sterke winden boven de oceaan ook voedingsstoffen in bepaalde gebieden verhogen door opwelling, een proces dat voedingsstofrijk water naar de oppervlakte brengt. Op 29 oktober 2012 trof een recordstorm van orkaan Sandy de noordoostelijke Verenigde Staten en veroorzaakte naar schatting 11 miljard gallons onbehandeld en gedeeltelijk behandeld rioolwater in veel lokale waterwegen die een gevaar voor de gezondheid opleverden.