Le caoutchouc naturel est rendu plus rigide, stable aux ultraviolets, résistant au sel de déneigement par des additifs parfois toxiques. Les vieux pneus sont source potentielle d'incendies toxiques, de fournir des zones de ponte à des moustiques susceptibles de véhiculer de virus tels que le chikungunya. Brûler des pneus produit beaucoup d'énergie, mais également une forte pollution si cette combustion est effectuée à l'air libre et sans contrôle. La plupart des industries du ciment, par exemple, brûlent des pneus broyés et ont équipé leurs fours de systèmes de traitement de fumées, utilisant ainsi les pneus comme combustible de substitution depuis les années 1970. Le rechapage est possible, très fréquent pour les pneus d'avions et courant dans certains pays pour les pneus de camions et gros engins de chantier public (il produit des pneus 40 % moins cher). Mais le recyclage intégral de la ferraille et du caoutchouc nécessite des filières organisées et des matériels sophistiqués. Le brûlage des pneus à l'air libre ou ailleurs qu'en incinérateur spécialisé est interdit dans la plupart des pays. Il existe de par le monde de nombreuses décharges de pneus.
Une nouvelle technique perce actuellement dans la ré-utilisation des pneus usagés. Ils sont transformés en granulats et servent dans les pelouses synthétiques sur des terrains de football par exemple.
Des récifs artificiels à base de pneus ont été essayés, sans succès en raison de la toxicité des matériaux, et du fait qu'il est facilement balayé lors des tempêtes. Ils peuvent par contre trouver une application de protection, comme c'est le cas du procédé « Pneusol », mis en place pour protéger des chutes de pierres la station d'épuration Amphitria.
Les pneus s'usent et perdent peu à peu de leur matière sur les routes. Le cadmium qu'ils contiennent et d'autres composants concourent à la pollution routière.
En France, l’abandon dans la nature ou le brûlage à l’air libre sont interdits, et les fabricants (ou importateurs) doivent procéder à l’enlèvement et au traitement des pneus usagés, mais ces textes ne concernaient pas les stocks d'avant 2004 (114 dépôts d'environ 240 000 tonnes de pneus). Le 20 février 2008, un accord interprofessionnel signé par toute la profession du Pneumatique sous l'égide de Nathalie Kosciusko-Morizet permet l'évacuation et la valorisation (en 6 à 8 ans, pour un coût estimé de 7 millions d’euros) des 80 000 tonnes de pneus qui restent à traiter en France.
Il existe aujourd'hui de nouvelles techniques telles la constitution de remblais routiers, de revêtements pour les terrains de jeux ou de sport, de réservoirs souterrains ou de chaussées réservoirs, à partir de morceaux de pneus broyés, lavés de leurs principales substances toxiques et transformés en poudrette.
Un pneu sur-gonflé, ainsi qu'un pneu sous-gonflé provoque une diminution de l'adhérence qui peut être dangereuse en virage ou au freinage. Il est donc conseillé de vérifier régulièrement la pression des pneus. Il est aussi conseillé de légèrement surgonfler les pneus au cas où l'on transporterait de lourdes charges pour éviter que le pneu ne se plie sur les bords. Un pneu sous-gonflé subit une déformation plus importante des flancs et de la bande de roulement. Les principales conséquences sont une usure plus rapide du pneumatique, un risque augmenté d'éclatement et une augmentation de la consommation de carburant du véhicule. Il faut noter qu'un pneu trop gonflé s'use également plus rapidement au centre de la bande de roulement et est plus sensible aux arrachements de gomme (patinage notamment).
Un pneu est gonflé à l'air plus rarement à l'azote presque pur. Bien que l'air contienne déjà 78% d'azote (de diazote pour être plus précis), certains professionnels de l'aviation ou de la formule 1 par exemple, augmentent cette proportion et gonflent les pneumatiques avec de l'azote. Ce gaz ayant la propriété d'être inerte et stable conserve une pression plus constante même en cas d'échauffement intense du pneumatique. De plus ce gaz fuit plus difficilement. Une polémique existe d'ailleurs quant à l'introduction de cette méthode pour les véhicules particuliers. En effet, ceux-ci sont soumis à des contraintes bien moindres ce qui rend la différence avec l'air moins notable. Par contre le gonflage devient payant et on lui reproche souvent d'avoir un prix non justifié alors que le gonflage à l'air est souvent gratuit et jugé satisfaisant. Ceux qui l'utilisent devraient avoir, en principe, à rectifier le gonflage plus rarement, mais ils doivent néanmoins contrôler les pressions régulièrement. Les pneus gonflés à l'azote arborent généralement une valve de couleur différente, souvent du vert.
Pour une automobile il est généralement conseillé de placer les moins usés des quatre pneus à l'arrière. L'essieu avant est directeur, ainsi, lorsque l'on tourne le volant, ce sont eux qui donnent la direction au reste du véhicule. Les pneus arrière suivent. Le conducteur n'a conscience que de l'adhérence de ses pneus avant. Il peut éventuellement corriger son mouvement ou ralentir l'allure s'il sent ses pneus glisser dans un virage par exemple. Si les pneus arrière sont plus usés, il se peut que les pneus avant soit suffisamment adhérents pour virer mais pas les pneus arrière, et le sur-virage a de grandes chances de survenir. Si ceux-ci glissent, le véhicule peut partir en tête à queue ou sortir de la route. Néanmoins, un véhicule dont les pneus avant offrent une adhérence inférieure à celle des pneus arrière aura une tendance au sous-virage, c'est-à-dire à partir tout droit. Selon l'état des pneus et la dynamique du véhicule (les véhicules récents ayant une tendance nette au sous-virage) cela peut se révéler contre-productif, notamment sur route sinueuse. En outre des dispositifs de correction de trajectoire tels que l'ESP tendent à faciliter la maîtrise de la trajectoire du véhicule pour des conducteurs n'ayant pas l'expérience des situations de perte de contrôle et d'adhérence.
Il est nécessaire de contrôler régulièrement l'usure des pneus, des pneus trop usés présentant un danger. Des témoins d'usures sont présent sur une bonne part des modèles.
La température plus basse rend nécessaire l'emploi de pneus d'hiver ayant une gomme prévue pour travailler de manière optimale à basse température et en dessous de zéro (beaucoup de pneus été, comme les Michelin PE2, sont annoncés comme n'étant pas destinés à la conduite par des températures inférieures à zéro, la gomme durcissant avec le froid et perdant sa viscoélasticité). L'échange pneus d'hiver/été donne généralement lieu à un contrôle de l'équilibrage de ceux-ci et l'adjonction d'un plomb éventuel sur la jante pour en corriger l'équilibre. Durant l'échange il est important de conserver le même emplacement de pneus gauche/droite, qui est généralement indiqué sur le pneu, car ils s'usent de manière différente et antagoniste. Les pneus avant s'usent plus vite sur une traction, mais il est très déconseillé d'intervertir les pneus avants et arrières (si les pneus arrières sont plus usés que les avants, l'essieu arrière perd son adhérence plus tôt que l'essieu avant : quand cela se produit le véhicule risque le tête à queue). Sur une propulsion l'usure est généralement uniforme ou aléatoire. Des chaînes à neige viennent compléter l'éventail des actions contre la neige en plus des pneus d'hiver.