Par leurs effets induits, les infrastructures routières bouleversent les paysages. Les routes sont en effet souvent suivies de remembrements ou encouragent une intensification de l'agriculture, la périurbanisation ou l'exode rural, conduisant à une artificialisation croissante du territoire, au détriment des écosystèmes ou agro-systèmes traditionnels. Ce phénomène est constaté jusque dans les forêts tropicales ou les routes présentées comme moyens de désenclavement et de développement sont sources d'accélération de la destruction des forêts. Au Brésil la BR-136 de 1770 km est surnommée autoroute du Soja. Les scieries s'y sont alignées au fur et à mesure que les grands et petits propriétaires ou des occupants illégaux coupaient la forêt en repoussant les populations amérindiennes au profit de monocultures de Soja. 80 % des déboisements amazoniens ont lieu à moins de 50 km d'une route. Les conséquences des routes sont encore plus destructrices que les routes elles-mêmes. La forêt de Guyane a sans doute été protégée par le fait que longtemps elle n'a eu qu'une seule route côtière (RN1) et aucun grand port. Elle dispose maintenant d'un axe routier transamazonien Est-Ouest (RN2).
Routes consommatrices de matériaux
La construction et l'entretien des routes, même avec la technique de déblais/remblais consomme des matériaux pour sa sous-couche (déchets toxiques plus ou moins bien inertés parfois), des granulats, des dérivés du pétrole (bitume, carburant, pesticides..), de la chaux hydraulique et/ou du ciment comme liant pour la couche roulante, ou pour les ouvrages d'art, etc. Leur production, leur transport et mise en œuvre par des engins lourds, le terrassement la pose des couches consomment de grandes quantités d’énergie, et émettent des polluants dans l’air, les eaux, les sols et génèrent des déchets (pour partie valorisables et plus ou moins valorisés). Des accords, décrets ou dérogation permettent à certaines industries (métallurgie, incinérateurs et centrales thermiques en particulier) de recycler certains déchets (stériles, crasses, mâchefers, cendres..) sous ou dans les routes, avec parfois certaines prescriptions (produits inertés, hors des zones inondables, humides ou habitées)
Impacts hydrauliques
Les infrastructures routières sont le plus souvent imperméables. Le dessous des routes modernes est damé est stabilisé par mélange de terre et de chaux et ciment, constituant une épaisse semelle presque aussi dure que du béton. La route et sa semelle interrompent donc l'infiltration de l'eau vers les nappes et parfois la circulation horizontale des eux de ruissellement mais aussi de la nappe superficielle. L'eau est de plus polluée dans son parcours sur les routes et à leurs abords, dont par le sel et le plomb relictuel de l'époque où l'essence était riche en plomb. Les routes ont souvent fait l'objet de terrassements, accompagnés d'un drainage et de la création de fossés qui ont aussi modifié l'hydraulique naturelle ou antérieure des sites concernés, ainsi que les flux amont-aval. Les routes ont souvent exacerbé les inondations et sécheresses. Certaines routes ou la déforestation qu'elles ont imposé ou permise sont responsables de coulées de boues, d'effondrements ou de glissements de terrain. Les franchissements de cours d’eau se calibraient autrefois sur la crue centennale, mais les pratiques agricoles et peut-être les changements climatiques ont exacerbé la fréquence et la gravité des crues auxquelles les routes et ponts ne résistent pas toujours.
Fragmentation écopaysagère
La densification et le maillage du réseau routier mondial croissent à un rythme exponentiel (légèrement ralenti en Europe, mais accéléré en Chine). Ceci se traduit par une fragmentation éco-paysagère croissante.
En France, il ne restait en 2005 presque plus de zones de moins de 100 km² non fragmentées par une ou plusieurs routes principales pour la moitié nord-ouest de la France, qui ne soient pas des zones agricoles (Carte de la nature des milieux peu fragmentés. En ne considérant que les seules voies routières principales de France métropolitaine, l'IFEN a calculé qu'elles divisent par deux et demie la taille moyenne des « zones d’intérêts écologiques »(ZNIEFF, ZICO, Zone Natura 2000, etc. (Graphe sur la fragmentation des milieux par les infrastructures en France). La région Nord-Pas-de-Calais était en 1990 coupée en plus de 14 000 fragments isolés par des routes ou autres infrastructures de transports (canaux inclus).
Paradoxalement, certaines espèces profitent des délaissés autoroutiers, des bermes et talus (sans pesticides ni engrais, mais parfois pollués par des hydrocarbures, du plomb, cadmium, platine, etc.). Des écosystèmes particuliers offrent à certaines espèces protégées ou rares un habitat de substitution leur convenant. Des fauches tardives avec exportation des produits de fauches visent localement à préserver ou retrouver des espèces patrimonialement intéressantes. Les fossés et bassins d'orages sont moins accueillants car pollués par les pesticides, métaux et sel de déneigement notamment.
Cependant, certaines espèces dites invasives (par ex : Renouée du Japon), Colza ou moutarde, et des pathogènes (ex : feu bactérien) profitent ou ont pu profiter des linéaires de plantations horticoles de rosacées décoratives ou d'espaces artificialisés pour "envahir" de vastes territoires en suivant les axes routiers et ferroviaires.
La faune sauvage paie un tribut très lourd aux routes qui sont une cause importante de mortalité pour certaines espèces. La végétation des bords de grandes routes subit la pollution automobile et des tailles répétées souvent draconiennes, faisant que les arbres n'y vivent en moyenne qu'un tiers de leur durée de vie normale. Les réseau routier et le trafic croissant sont sources de nuisances sonores et visuelles, d'émissions de gaz à effet de serre, en dépit des efforts consentis par les commanditaires des routes pour veiller à leur meilleure intégration dans le paysage (paysagement, localisation, mesures compensatoires, mesures conservatoires..). La "loi sur le bruit" oblige également à étudier et à atténuer les nuisances sonores. La loi sur l'air impose en France que les études d'impacts incluent les impacts de la route sur la santé.