Prirodne katastrofe mogu prouzročiti drastične promjene u okolišu, a ako su dovoljno ozbiljne, čak i masovna izumiranja. Okoliš se sastoji od okoline i uvjeta u kojima osoba, životinja ili biljka uspijevaju. Prirodne katastrofe događale su se od nastanka Zemlje prije 4,6 milijardi godina. Smatra se da je masovno izumiranje dinosaura rezultat velikog udara asteroida i mogućeg povećanog vulkanizma otprilike 65 milijuna godina prije koje je izazvalo katastrofalnu štetu na okolišu zbog globalnih šumskih požara, blokirajući sunce i povećane razine ugljičnog dioksida u atmosfera. Ispitujući prethodne prirodne katastrofe i njihove utjecaje na okoliš možemo naučiti što možemo očekivati u budućnosti.
Vulkani
Vulkan je uzrokovan ekstremnim pritiscima unutar Zemlje koji uzrokuju izbacivanje piroklastičnih materijala uključujući stijene, lavu, vrući plin i pepeo u atmosferu. 5. travnja 1815. planina Tambora na otoku Sumbawa u Indoneziji postala je najveći vulkan erupcija u zabilježenoj povijesti izbacivanjem ogromnog oblaka pepela u atmosferu tijekom nekoliko godina dana. Do 1816. pepeo je kružio Zemljom stvarajući ono što je bilo poznato kao "Godina bez ljeta". Klima promijenio uzrokujući nerazumno hladnije temperature, uključujući mraz tijekom ljeta u Sjedinjenim Državama Države. I u Sjedinjenim Državama i u Europi došlo je do ozbiljnog smanjenja produktivnosti usjeva zbog abnormalnih oborina, što je dovelo do gladi koja je usmrtila 71 000 ljudi.
Potresi
Potresi su naglo oslobađanje energije u Zemljinoj kori. Ti potresi mogu odašiljati silovite seizmičke valove koji uništavaju zgrade, istiskuju kopnene mase i mijenjaju karakteristike tla. Potres magnitude 7,8 pogodio je 27. srpnja 1976. u kineskom Tangshanu, usmrtivši gotovo 500 000 ljudi. Ukapljivanje, snaga tla smanjena pritiskom vode, deformirala je slojeve tla zbog čega su se mnoge zgrade urušile, jer tlo više nije moglo podupirati njihove temelje. Veliki broj mrtvih tijela također je povećao rizik od prijenosa bolesti na ljude i životinje.
Tsunamije
11. ožujka 2011. potres magnitude 9,0 pogodio je istočnu obalu Japana potaknuvši val tsunamija koji se uzdigao više od 100 metara i putovao gotovo 6 milja u unutrašnjost. Tsunami se može dogoditi kada se voda potisne tijekom potresa uzrokujući štetu na usjevima, zagađenje slatkovodnih izvora i raseljavanje ljudi i životinja uslijed uništavanja staništa. Japanska nuklearna elektrana Fukushima Daiichi dogodila se dijelom zbog potresa i cunamija koji je prouzrokovao nestanak struje i onesposobljavanje rashladnog sustava reaktora koji ispuštaju smrtonosno zračenje u ocean i atmosfera.
Uragani
Uragani mogu uzrokovati brojne utjecaje na okoliš od oštećenja tla na zagađenje vode i klimatske promjene. Turbulencije stvorene uzburkanim morem i krhotinama mogu mutiti vodu uzrokujući prodor manje sunčeve svjetlosti što utječe na količinu fotosinteze što rezultira smanjenim otapanjem kisika i odumiranjem riba. Snažni vjetrovi preko oceana također mogu povećati hranjive sastojke u određenim područjima pomoću nadimanja, procesa koji na površinu dovodi vodu bogatu hranjivim tvarima. 29. listopada 2012. rekordna olujna udara uragana Sandy pogodila je sjeveroistok SAD-a uzrokujući procjenu 11 milijarde litara nepročišćene i djelomično pročišćene kanalizacije u mnoge lokalne plovne putove što predstavlja zdravlje okoliša opasnost.