تأثير التلوث البيئي على الجغرافيا العالمية يكون كبيرا ومتعدد الجوانب، فالتلوث يؤدي إلى تدهور البيئة وتغيير المناخ وتراجع التنوع الحيوي وزيادة التصحر وفيضانات وبحيرات ملوثة وتغيرات في الطبيعة الجيولوجية والتربية.
في العالم، هناك مناطق ذات مستويات عالية من التلوث البيئي مثل حوض البحر الأسود وحوض البحر الأبيض المتوسط وحوض نهر الأمازون والمناطق الصناعية في الصين والهند والولايات المتحدة ودول أخرى. وقد أدت هذه المستويات العالية من التلوث إلى تراجع تنوع الأنواع الحيوانية والنباتية وزيادة معدلات الإصابة بالأمراض والسرطان.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن التغيرات في توزيع الأمطار والمناخ الناتجة عن التلوث البيئي قد تؤثر على الزراعة والإنتاج الغذائي والحركة الديموغرافية. وفي بعض الأماكن، قد يؤدي التلوث البيئي إلى تراجع قدرة البشر على الاستيطان والعيش في بعض المناطق.
بشكل عام، فإن التأثيرات السلبية للتلوث البيئي تؤثر على تنوع الحياة وتضعف الاقتصادات وتنذر بزيادة التوترات بين الجماعات والدول، مما يجعله أحد القضايا العالمية الهامة التي يحتاج إلى حلول فعالة وشاملة لحل مشكلته.