道路對動物行為及生態系統的改變
從國外相關的研究發現道路會切割動植物的棲息環境，造成棲息環境和生態系分裂成更小且更為孤立的區塊（如圖1所示）。這樣的分裂過程造成物種族群被隔離於道路的兩側，部分研究顯示這樣的族群隔離會使基因流動（gene flow）消失，長期下來將導致部分族群繁殖率或對於環境變化的適應力降低，影響原有之生態平衡狀態，並可能使部分敏感性物種面臨滅絕之危機。
此外，還有其他的研究顯示有道路通過的環境，沿線族群的死亡率增加、棲地碎破化及邊緣化效應，使地區性物種的滅絕速率增加而拓殖速率下降，進一步會使生物多樣性降低，甚至造成較敏感的族群面臨滅絕的危機。
道路對環境產生的物理改變
道路對沿線的環境也會造成物理性的改變，包含土壤密度、溫度、土壤含水量、光、灰塵、地表逕流、水文及沈降作用。舉例而言，道路的表面在白天的時候受日光照射而變熱，入夜後會散發熱量，在道路周圍形成熱島效應，此時小型鳥類及蛇類等動物可能會被溫暖的道路吸引而接近，使車輛撞擊或輾斃的機率增加。再者，道路和橋梁會對水文系統造成影響，而其影響的範圍可達數公里外，造成諸如海岸、河道、濕地和沖積扇等地形之變化。
整地時砍伐和道路工程也會改變土壤特性、干擾或破壞土壤的有機層，使土壤較易受到侵蝕，且這類的影響會維持一段時間（透過對土壤密度和孔隙性的測量，可知道路工程對於土壤所造成的影響甚至可持續數十年）。道路工程同時也會破壞原有土壤資源，造成植物需要之養分流失、環境劣化及生長率下降，而無法成功繁衍小苗，導致長期恢復力的下降。
許多研究證實，道路的存在確實會截斷水流，使地下逕流轉為地表逕流，而大幅提升地表逕流之土壤侵蝕效應。比如在比較陡峭的山坡地，岩層滑動的情形在道路開發範圍及砍伐後的森林比較容易發生，而這樣的侵蝕效應會帶走富含養分的表層土壤，造成局部區域生產力的下降。另外，隨侵蝕效應而沖刷進入河川的沉積物，也會對下游的水域生態系產生負面的衝擊，例如改變天然溪流分布之模式及改變河床形態等，若是大規模沖刷則會導致土石流的發生，而對人類的居所造成相當大的威脅。
道路對環境產生的化學改變
道路工程在施工或營運階段，對沿線的環境造成化學性的改變包含重金屬、鹽分、有機化合物、臭氧和養分。其中重金屬的來源在國內主要為汽油添加物，除最常見的鉛（國內推動無鉛汽油後，鉛污染情形已下降）外，尚包括鋁、鐵、鎘、銅、鎂、鈦、鎳、鋅、硼等。道路有關的重金屬污染具有以下特性：（a）污染程度與車流量正相關，（b）土壤及動植物離道路越遠，道路產生之污染程度越低（曾有研究發現20公尺外污染程度開始降低，而受影響範圍則遠至200公尺以上的範圍），季節的風向會影響污染狀況，水體受污染後擴散速度和距離會快速增加，（c）重金屬會殘留在土壤中，（d）金屬會在動植物體內累積，影響範圍至少包含距道路 200公尺範圍內，（e）含鉛汽油禁止使用的地區，土壤中重金屬含量會隨時間減少。
引進外來種
道路會引進外來種的情形可歸類為兩種，一為物化環境改變後成為外來種適合生存的棲地，二為道路施工的過程造成原生種的死亡或移出，而加速外來種入侵。目前在台灣危害嚴重之外來入侵種，除福壽螺及牛蛙外，尚有生長快速而造成植物窒息死亡之小花蔓澤蘭、對人類健康及動植物生態造成威脅之紅火蟻，及造成台灣部份松樹林滅絕的松材線蟲等，這些外來種對台灣的生態環境及農業經濟造成難以估計的損失。
外來種入侵，會破壞原有的生態演替和依存於其中的生物，例如，外來植物會取代原有的林下植被，抑制小苗的再生，並改變土壤養分的循環。有些雜草和蔓生性的物種甚至會加速土壤侵蝕的速度，進而影響原有生態系的平衡狀態。
參考資料：
1. 亞新工程顧問股份有限公司. 2005. 生態工法應用在道路工程之研究第二期期末報告. 行政院公共工程委員會
2. 亞新工程顧問股份有限公司，2004，西濱快速公路建設計畫員林大排至王功段路線變更環境差異分析報告，交通部公路總局委託辦理。
3. De Vries, J.G.,2004. Eco-Roads: Safe and Sound for People and Nature, International Conference on Eco-Technology.
4. Ercelawn, A., 1999, “End of the Road - The Adverse Ecological Impacts of Roads and Logging: A Compilation of Independently Reviewed Research,” Natural Resources Defense Council.
5. Findlay, C. S., and J. Bourdages, 2000. Response time of wetland biodiversity to road construction on adjacent lands. Conservation Biology, 14:86-94.
