Certains canaux servent aussi (parfois prioritairement) à l’irrigation (canal d'irrigation), au drainage et à la régulation des crues, au transport sur de longues distances d'eau potable ou industrielle, à l'évacuation d'eaux d'exhaure (par exemple en zone d'affaissement minier, de remontée de nappe, ou poldérisées).
Plus rarement, ils peuvent servir à la production d’énergie hydroélectrique.
Dans un cas au moins un canal a été originellement construit comme ligne stratégique de défense militaire (le canal de Neufossé, dans le nord de la France).
À la fin du XXe siècle, un tourisme de plaisance a pris de l'importance sur certains canaux, en grande partie désaffectés par le transport fluvial du fait de leur gabarit devenu insuffisant.
Dès l’Antiquité, puis au Moyen Âge, des berges ont été rectifiées, stabilisées et aménagées, pour empêcher les inondations en cas de crue, et pour faciliter la traction (halage) et l’accostage. Ces aménagements étaient complétés par la construction d'embarcadères, quais et chemins de halage, puis par la création d’écluses, voire d’ascenseurs à bateaux, de ponts-canaux ou de passages en tunnels, et enfin par des gares d’eau et des points de virement des bateaux et de ports fluviaux. Le canal de Noeufossé, creusé il y a 1000 ans par Baudouin VI était originellement une fortification (canal + mur), gardé par 3 garnisons, pour limiter les invasions venants de la Flandre vers l'Artois.
Avec l'invention de la motorisation et pour lutter contre la dégradation des berges par le « batillage » causé par la vitesse des péniches et bateaux à moteurs, de nombreux canaux ont des berges de béton ou palplanches métalliques.
Les Voies navigables fournissent des aménités (tourisme fluvial, loisirs, pêche) et des services écologiques en contribuant aux réserves et à l'approvisionnement en eau, à la navigation, en offrant quelques habitats de substitution pour certains organismes aquatiques ou oiseaux d'eau, mais ils sont aussi des couloirs de propagation d'espèces invasives, et les peuplements halieutiques y sot très réduits, car soumis à de nombreux polluants, à des barrières à la migration, aux pertes et simplifications de leurs habitats. La navigation peut en outre amplifier les effets de destruction d'habitats, avec des effets directs sur les peuplements piscicoles et de crustacés, amphibiens, etc.. plus ou moins importants selon la section du canal, la taille, la largeur et le nombre et la vitesse des navires (péniches), le nombre d'écluses, etc.
Les canaux sont des facteurs très importants de fragmentation écopaysagère pour les espèces terrestres qui les franchissent très difficilement, en raison notamment de l'artificialisation de leurs berges et de l'absence d'écoducs. Un animal tombé à l'eau meurt généralement noyé s'il ne trouve pas un point d'appui pour se hisser sur la berge. Localement, quelques espèces ont appris à traverser à la nage en des points qu'elles connaissent bien ; les chevreuils sont dans ce cas [1].
Des efforts ont été faits pour concevoir des structures leur permettant de remonter sur la berge, mais, outre que certaines de ces structures présentent un danger pour les bateaux, aucune mesure compensatoire de type écoduc n'a en Europe été tenté pour restaurer une connectivité écologique coupée par un canal.
Il existe cependant quelques passages inférieurs (sous des ponts-canaux, et de très nombreux ponts, qui permettent à quelques espèces (petits mammifères notamment) de traverser. Le cas idéal étant les canaux en tunnel. De plus, des régions entières comme en france l'Auvergne, le Poitou, le Perche, les Alpes, les Pyrénées, entre autres, sont dépourvues de canaux. Quant aux régions qui en sont pourvues, leur réseau de canaux artificiels n'est pas dense au point de les transformer en archipels aux îlots multiples ! Enfin de nombreux ponts qui enjambent des canaux supportent des routes secondaires, et certaines espèces ne se privent pas de les emprunter ! Cette densité d'ouvrages est moindre sur les autoroutes et les lignes de TGV, mais aucun n'est à ce jour conçu ni géré comme un écoduc.
Certains canaux sont trop pollués pour des poissons migrateurs tels que les salmonidés, mais ils constituent cependant pour les anguilles ou certains poissons (et même exceptionnellement pour le castor), des corridors biologiques, bien que de médiocre qualité, à la différence de leurs berges et abords souvent écologiquement très intéressants.
En connectant physiquement et biologiquement des bassins versants naturellement isolés les uns des autres à l'origine, ils ont contribué à l'appauvrissement de la biodiversité au profit de la diffusion d'espèces invasives, dont par exemple la moule zébrée, le rat musqué, le Ragondin, le silure, des jussies, la renouée du Japon, la tortue de Floride. Mais pour certaines de ces espèces, et notamment les trois dernières, la responsabilité en revient d'abord aux citoyens irresponsables qui les ont acquises à titre d'agrément, et s'en sont débarrassés hâtivement dans les rivières quand elles devenaient trop envahissantes.
Dans le monde, plusieurs organismes responsables de la gestion des canaux ou berges, cherchent à augmenter leur potentialités pour la biodiversité, par une gestion différentiée, écologique (ex : abandon des pesticides, utilisation de moutons pour la tonte des chemins de halage), et diverses techniques de renaturation et de génie écologique.