生物多様性への影響

地球の生態系は、さまざまな植物・動物種が保つ多様性（バイオダイバーシティ）に依存しています。遺伝子組換え作物が広範囲に導入されると、単一品種が支配的になり、生物多様性が低下する恐れがあります。カリフォルニア大学バークレー校の農業生態学者ミゲル・アルテイリ博士（2001年）は、遺伝子組換え作物が導入された地域で、植物が乾燥や逆境に対する自然な耐性を失うケースを報告しています。多様性が失われると、害虫や極端な気象に対するレジリエンスが低下します。

遺伝子汚染のリスク

2011年時点で、遺伝子組換え作物が特定地域に留まることを保証する安全策は十分に確立されていません。米国や欧州連合では、遺伝子組換え材料の流通をどう規制すべきか議論が続いています。風や鳥、昆虫が種子を周辺に運び、非遺伝子組換え作物と交配させて汚染するケースが報告されています。2003年の報告書で、ユニオン・オブ・コンサーンド・サイエンティスト（UCS）の食品・環境プログラム主任、マーガレット・メロン博士は、この予期せぬ受粉が遺伝的浸食を引き起こし、生物多様性や既存の農業システムを脅かす可能性があると指摘しています。

除草剤耐性雑草の拡大

遺伝子組換え作物の多くは、除草剤耐性遺伝子を組み込んでいます。その結果、耐性雑草（いわゆる「スーパーホウ」）が増加し、農家は除草剤の使用量を増やさざるを得なくなります。アルテイリ博士によれば、除草剤使用量の増大は土壌汚染を招き、地下水へ流出し、長期的に土壌の肥沃度を低下させるリスクがあります。

動物への有害影響

遺伝子組換え作物が動物や昆虫に与える影響も懸念されています。特にモナーク蝶は、遺伝子組換え作物に含まれる毒性物質にさらされることで大量死が報告されています（メロン博士）。さらに、バイオテクノロジーは新たなアレルギーや抗生物質耐性、疾患リスクを生み出す可能性があり、ホルモンバランスの乱れを招く恐れがあると、栄養学者アーパッド・プシュタイ博士は警告しています。