אסונות טבע יכולים לגרום לשינויים סביבתיים קיצוניים ואם הם חמורים מספיק, אפילו להכחדה המונית. הסביבה מורכבת מהסביבה והתנאים שבהם אדם, בעל חיים או צמח פורחים. אסונות טבע התרחשו מאז הקמת כדור הארץ לפני 4.6 מיליארד שנה. ההכחדה ההמונית של דינוזאורים נחשבת כתוצאה מהשפעה גדולה של אסטרואידים ואולי הגברת הוולקניזם בערך 65 מיליון שנה. לפני שגרם נזק סביבתי קטסטרופלי משריפות יער גלובליות, חוסם את השמש ורמות מוגברות של פחמן דו חמצני באזור אַטמוֹספֵרָה. על ידי בחינת אסונות טבע קודמים וההשפעות הסביבתיות שלהם נוכל ללמוד למה לצפות בעתיד.
הרי געש
הר געש נגרם על ידי לחצים קיצוניים בתוך כדור הארץ הגורמים לפליטה של חומרים פירוקלסטיים הכוללים סלעים, לבה, גז חם ואפר לאטמוספרה. ב- 5 באפריל 1815, הר טמבורה, באי סומבאווה, אינדונזיה, הפך לגעשי הגדול ביותר התפרצות בהיסטוריה המתועדת המוציאה ענן אפר ענק לאטמוספירה במשך תקופה של כמה ימים. בשנת 1816 הקיף את האפר את כדור הארץ ויצר את מה שהיה מכונה "השנה ללא קיץ". אַקלִים השתנה וגרמה לטמפרטורות קרירות באופן לא סביר כולל כפור במהלך הקיץ בארצות הברית מדינות. גם בארצות הברית וגם באירופה חלה ירידה חמורה בפריון הגידולים מדפוסי משקעים לא תקינים שהובילו לרעב שהרג 71,000 איש.
רעידות אדמה
רעידות אדמה הן שחרור אנרגיה פתאומי בקרום כדור הארץ. רעידות אדמה אלה עלולות לשלוח גלי סייסמים אלימים שהורסים מבנים, עוקרים המוני קרקע ומשנים את מאפייני הקרקע. רעידת אדמה בעוצמה 7.8 התרחשה ב- 27 ביולי 1976 בטנגשאן בסין, בה נהרגו כמעט 500,000 בני אדם. נזילות, עוצמת אדמה מופחתת בלחץ מים, עיוותו את שכבות הקרקע שגרמו לקריסת מבנים רבים מכיוון שהאדמה כבר לא יכלה לתמוך ביסודותיהם. המספר הגדול של גופות מתים גם הגדיל את הסיכון להעברת מחלות בבני אדם ובעלי חיים.
צונאמי
11 במרץ, 2011, רעידת אדמה בעוצמה 9.0 פגעה בחופה המזרחי של יפן, שהפעילה גל צונאמי שהתנשא לגובה של יותר מ- 100 מטר ועבר כמעט 6 מייל לפנים הארץ. צונאמי יכול להתרחש כאשר מים נעקרים במהלך פעילות רעידת אדמה הגורמים נזק לגידולים, זיהום מקורות מים מתוקים ותזוזה של בני אדם ובעלי חיים עקב הרס בתי גידול. אסון תחנת הכוח הגרעינית של פוקושימה דאיצ'י ביפן התרחש בין היתר בגלל רעידת האדמה והצונאמי שגרם הפסקת חשמל והשבתת מערכת הקירור של הכורים המשחררת קרינה קטלנית לאוקיאנוס ו אַטמוֹספֵרָה.
הוריקנים
הוריקנים יכולים לגרום להשפעות סביבתיות רבות מנזקי קרקע לזיהום מים ושינויי אקלים. הסערה שנוצרת על ידי ים מחוספס ופסולת עלולה לבלוט במים ולגרום לחדירת אור שמש ופחות בכמות הפוטוסינתזה וכתוצאה מכך ירידה בחמצן מומס ודחיית דגים. לחלופין, רוחות חזקות מעל האוקיאנוס יכולות גם להגדיל חומרים מזינים באזורים מסוימים באמצעות התנפחות, תהליך המביא מים עשירים בחומרים מזינים אל פני השטח. ב- 29 באוקטובר 2012, פרץ שיא של סופת ההוריקן סנדי פגע בצפון מזרח ארצות הברית וגרם להערכתם 11 מיליארד ליטרים של ביוב לא מטופל ומטופל חלקית לנתיבי מים מקומיים רבים המהווים בריאות סביבתית מִפגָע.