Prírodné katastrofy môžu spôsobiť drastické zmeny životného prostredia, a ak sú dostatočne závažné, aj hromadné vymieranie. Životné prostredie pozostáva z okolia a podmienok, v ktorých sa človeku, zvieraťu alebo rastline darí. Prírodné katastrofy sa vyskytujú od vzniku Zeme pred 4,6 miliardami rokov. Predpokladá sa, že hromadné vymieranie dinosaurov je výsledkom veľkého dopadu asteroidov a možného zvýšenia vulkanizmu približne o 65 miliónov rokov. pred rokmi, ktoré spôsobilo katastrofické škody na životnom prostredí z dôvodu globálnych lesných požiarov, zablokovalo slnko a zvýšilo hladinu oxidu uhličitého v atmosféra. Skúmaním predchádzajúcich prírodných katastrof a ich vplyvov na životné prostredie sa môžeme dozvedieť, čo môžeme očakávať v budúcnosti.
Sopky
Sopka je spôsobená extrémnymi tlakmi vo vnútri Zeme, ktoré spôsobujú vyvrhovanie pyroklastických materiálov vrátane hornín, lávy, horúcich plynov a popola do atmosféry. 5. apríla 1815 sa hora Tambora na ostrove Sumbawa v Indonézii stala najväčšou sopečnou energiou erupcia v zaznamenanej histórii vyvrhujúca obrovský oblak popola do atmosféry v priebehu niekoľkých rokov dni. Do roku 1816 popol obehol Zem a vytvoril takzvaný „Rok bez leta“. Podnebie zmenila a spôsobila v Spojených štátoch neobvykle chladnejšie teploty vrátane mrazu počas leta Štátoch. V Spojených štátoch aj v Európe došlo k výraznému zníženiu produktivity plodín z dôvodu neobvyklých zrážok, čo viedlo k hladomoru, ktorý zabil 71 000 ľudí.
Zemetrasenia
Zemetrasenie je náhle uvoľnenie energie v zemskej kôre. Tieto zemetrasenia môžu vysielať prudké seizmické vlny, ktoré ničia budovy, vytláčajú pevniny a menia pôdne charakteristiky. 27. júla 1976 zasiahlo v čínskom Tchang-šan zemetrasenie o sile 7,8 stupňa, ktoré zabilo takmer 500 000 ľudí. Skvapalnenie, sila pôdy znížená tlakom vody, zdeformovala vrstvy pôdy, čo spôsobilo zrútenie mnohých budov, pretože pôda už nemohla udržať svoje základy. Veľký počet mŕtvych tiel tiež zvyšoval riziko prenosu chorôb prenášaných ľuďmi a zvieratami.
Tsunami
11. marca 2011 zasiahlo východné pobrežie Japonska zemetrasenie o sile 9 stupňov, ktoré vyvolalo vlnu tsunami, ktorá vystúpila na viac ako 30 metrov a prešla takmer 6 míľ do vnútrozemia. Tsunami sa môžu vyskytnúť, keď sa počas zemetrasenia vytlačí voda a spôsobí poškodenie plodín, znečistenie sladkovodných zdrojov a vytesnenie ľudí a zvierat v dôsledku zničenia biotopov. Katastrofa japonskej jadrovej elektrárne Fukushima Daiichi sa stala čiastočne v dôsledku zemetrasenia a cunami, ktoré spôsobili - výpadok prúdu a vyradenie chladiaceho systému z reaktorov uvoľňujúcich smrtiace žiarenie do oceánu a atmosféra.
Hurikány
Hurikány môžu spôsobiť početné vplyvy na životné prostredie z dôvodu poškodenia pôdy znečistením vody a zmenou podnebia. Turbulencie spôsobené rozbúrenými morami a troskami môžu kalnú vodu spôsobiť, že preniká menej slnečného žiarenia, čo ovplyvňuje množstvo fotosyntézy, čo má za následok zníženie množstva rozpusteného kyslíka a odumieranie rýb. Silný vietor nad oceánom môže tiež v určitých oblastiach zvyšovať výživné látky prostredníctvom upwellingu, čo je proces, ktorý prináša na povrch vodu bohatú na živiny. 29. októbra 2012 zasiahla severovýchod USA rekordná búrka spôsobená hurikánom Sandy, ktorá spôsobila podľa odhadov 11 miliárd galónov neupravenej a čiastočne vyčistenej odpadovej vody do mnohých miestnych vodných tokov, ktoré predstavujú zdravie pre životné prostredie nebezpečenstvo.