Die Auswirkungen der Bodenversiegelung auf den natürlichen Wasserhaushalt sind erheblich. Da der Boden nicht mehr als natürlicher Wasserpuffer fungiert, erhöht sich die Menge des oberflächlichen Abflusses, während die Grundwasserzufuhr abnimmt. Dies kann zu Problemen wie Trinkwasserknappheit, verstärkten Dürreschäden und häufigeren Hochwasserevents führen. Darüber hinaus steigt die Verschmutzung des Grundwassers, da weniger Nähr- und Schadstoffe durch die punktuelle Versickerung des Niederschlags im Boden herausgefiltert werden können.
Die Bodenversiegelung hat auch erhebliche negative Auswirkungen auf die natürliche Bodenfruchtbarkeit. Durch die dauerhafte Abschottung von Luft und Wasser sterben Bodenorganismen ab. Das führt dazu, dass der Boden seine Fähigkeit verliert, fruchtbaren Boden aufzubauen, umzustrukturieren oder abzubauen. Zusätzlich absorbieren versiegelte Flächen, insbesondere dunkle Oberflächen wie Asphalt, große Mengen Sonnenenergie, was an heißen Tagen zu einer intensiven Erwärmung der städtischen Umgebung führt.
In Deutschland sind derzeit etwa 45 Prozent der Siedlungs- und Verkehrsflächen versiegelt. Mit der Ausdehnung von Siedlungs- und Verkehrsflächen nimmt auch die Bodenversiegelung weiter zu.