Miljøet på land og det marine miljø i området er undersøgt i detaljer for at sikre, at negative miljøpåvirkninger så vidt muligt undgås eller minimeres, både under byggefasen og i den efterfølgende driftsperiode. Herudover har en miljøfølsomhedsanalyse dannet baggrund for forslag til linjeføring.
Jordbundsforholdene er nøje kortlagt og frem til 2013 gennemføres der geotekniske forsøg i et prøvefelt i Femern Bælt. Alle involverede parter – fx myndigheder og entreprenører – kan til hver en tid få relevante oplysninger om jordbunden.
Undersøgelser af sejladsforhold og eksisterende skibstrafik i Femern Bælt samt en trafikprognose for skibstrafikken er gennemført. Resultatet af undersøgelserne danner baggrund for en planlægning af tiltag, der skal sikre en høj sejladssikkerhed under anlægsarbejdet.
Endelig har arkæologer forberedt omfattende arkæologiske undersøgelser, som indledes i foråret og sommeren 2012. Undersøgelserne skal vise, om der i området findes spor efter noget så væsentligt, at der skal laves en større udgravning.