En fast forbindelse vil kunne resultere i en lille blokering af vandgennemstrømningen til Østersøen og have (lokale) effekter på opblandingen i Femern Bælt, som følge af etablering af mulige bropiller eller mulige ventilationsø(er) ved en sænketunnelløsning. Eventuelle effekter på vandgennemstrømning er så små, at de ikke kan måles, men må beregnes med computer modeller. Disse effekter er blandt de vigtigste effekter, der vil blive undersøgt i detaljer i forbindelse med det kommende miljømæssige undersøgelsesprogram.

Femern Bælt som helhed er ikke er udpeget af myndighederne som et særligt beskyttelsesområde i henhold til EU´s Fuglebeskyttelsesdirektiv, så udgør Femern Bælt et vigtigt fugleområde med ruter for trækfugle (sydvest-nordøst) og trækruter for søfugle (vest-øst). De vigtigste ruge-, raste og vinterområder er dog lokaliseret langt fra den planlagte anlægskorridor. I henhold til de foreløbige resultater af de seneste fugleundersøgelser må risikoen for kollisioner med broen betragtes som ret lav og vil ikke true fuglepopulationen som sådan. Fremtidige undersøgelser vil orientere sig mod mere detaljerede undersøgelser af forekomsten af arter, antal og følsomhed af trækfugle i Femern Bælt-området med henblik på at vurdere de mulige effekter.

I forbindelse med anlægsarbejderne vil der forekomme effekter på flora og fauna i vandet og på havbunden i et nærområde omkring forbindelsen, som følge af frigivelse og spredning af spildt havbundsmateriale under uddybnings- og opfyldningsarbejderne. Disse effekter vil dog hovedsagelig vil være af en midlertidig karakter og begrænset til mindre områder omkring bropillerne eller udgravningen til sænketunnelen. Gennem nøje planlægning og valg af bedst tilgængelig teknologi forventes effekter på den marine flora og fauna ikke at være registrerbar nogle få kilometer fra anlægsområdet. Etablering af bropiller og pyloner vil medføre et permanent tab af habitater på havbunden.

Emission af forurenende stoffer til luften, som f.eks. CO2 vil blive reduceret som følge af etablering af den faste forbindelse, forudsat at de forholdsmæssigtenergiforbrugende færger ophører med at operere. Reduktionen vil være anseelig i både et kort og et langt perspektiv, også selv om trafikmængden over Femern Bælt vokser, som følge af etablering af en fast forbindelse.