Både luftforurening og jordforurening er forbundet med gasfyldestationer. Mens luftforurening skabes af flygtige kemikalier, der fordamper under gaspåfyldningsprocessen, jordforurening kan være forårsaget af underjordiske rør eller tanke, der ruster eller lækker - langsomt frigiver forurenende stoffer i omgivelserne areal. Den konstante spild af benzin kan også forårsage betydelig forurening.
Giftige dampe
Når benzin fordamper, afgiver det giftige dampe; en undersøgelse fra 2011 viste, at luften omkring tankstationer kan indeholde meget højere koncentrationer af disse kræftfremkaldende dampe end gennemsnittet. Undersøgelsen blev gennemført af Energy and Resources Institute (TERI) i Indien og undersøgte luftkvaliteten på 40 tankstationer i Delhi. Forskerne påpegede, at denne forurening især skulle være bekymrende for stationskvinde, der kan tilbringe lange timer på en station hver dag.
Jordforurening
Jord omkring en tankstation kan blive forurenet med benzin. Benzin i jorden kan være farlig, da den indeholder det giftige kemiske benzen, som kan sive ud i vandforsyningen. I august 2012 blev jord i nærheden af en tidligere Exxon-tankstation i Wilmington, North Carolina, fundet forurenet. I oktober 2011 blev der opdaget benzin i jorden nær en Citgo-tankstation i Shorewood, Wisconsin.
Beskyttelse mod dampe og lækager
Giftige dampe fra bensinstationer kan afhjælpes ved hjælp af et dampgenvindingssystem. Systemet er installeret ved den underjordiske tankens påfyldningspunkt og bruger kulstof til at absorbere eventuelle dampe, der frigøres. EPA har skitseret systemer, der kan bruges til at opdage eventuelle lækager fra en underjordisk tank, såsom en sekundær indeslutning med interstitiel overvågning, automatiske tankmålesystemer og grundvand overvågning. Som et midlertidigt system anbefaler EPA at kombinere tanktæthedstest med lagerstyring - eller med manuel tankmåling til mindre tanke.
Blyforurening
Udfaset ved begyndelsen af det 21. århundrede plejede blyholdig benzin at være et konventionelt bilbrændstof rundt om i verden. Som et resultat kunne nogle jordarter i nærheden af gamle eller mangeårige tankstationer blive forurenet med bly. Den største risiko for eksponering er ved at spise eller sluge blyforurenet jord. Små børn har den største risiko for denne type eksponering, da de ofte leger i snavs og derefter lægger deres hænder og andre genstande i munden. Når børn gentagne gange udsættes for små mængder bly på denne måde, kan metallet samle sig i deres kroppe og forårsage skade.