Eine feste Verbindung kann aufgrund der  Brückenpfeiler bzw. der möglichen Lüftungsinsel(n) zu einer geringfügigen Behinderung der Strömungsverhältnisse in der Ostsee und zu lokalen Auswirkungen auf die Vermischungseffekte des Wassers im Fehmarnbelt führen. Mögliche Auswirkungen auf die Strömungsverhältnisse sind so gering, daß sie nicht messbar sind und müssen mit Computermodellen berechnet werden. Diese Auswirkungen gehören zu den wichtigsten Sachverhalten, die in zukünftigen Untersuchungen detailliert geklärt werden müssen.

Auch wenn er nicht behördlich als Vogelschutzgebiet gemäß EG-Vogelschutz-Richtlinie ausgewiesen ist, stellt der Fehmarnbelt ein bedeutendes Vogelgebiet dar, in dem sich die Zugrouten von Landvögeln (Südwest-Nordost) und Wasser­vögeln (West-Ost) kreuzen. Die wichtigsten Brut-, Rast- und Überwinterungsgebiete sind weit von der geplanten Bauzone entfernt. Entsprechend den vorläufigen Ergebnissen des Vogelgutachtens kann das Ausmaß eines Kollisionsrisikos mit der Brücke als recht gering eingeschätzt werden, und die Vogelpopulationen werden als solche hierdurch nicht gefährdet. In nachfolgenden Gutachten sollen detailliertere Untersuchungen zu Art, Anzahl und Empfindlichkeit von Zugvögeln Aufschluss über mögliche Auswirkungen geben. Unabhängig davon werden durch die bauliche Gestaltung und technische Maßnahmen etwaige Auswirkungen weiter vermindert.

Während der Bauphase ergeben sich im engeren Bereich der Baumaßnahmen Auswirkungen auf Flora und Fauna des Meeres und Meeresbodens. Die Auswirkungen werden allerdings überwiegend vorübergehender Natur sein (3 – 4 Jahre) und sich auf kleinere Bereiche um die möglichen Brückenpfeiler beschränken. Dank sorgfältiger Planung und Überwachung werden im Meer bereits in wenigen Kilometern Entfernung von der Baustelle keine Auswirkungen mehr nachweisbar sein. Die Brückenpfeiler/Pylone verursachen einen dauerhaften Verlust von Lebensräumen des Meeresbodens.

Die Emissionen von Luftschadstoffen wie z.B. CO2 werden durch die feste Verbindung wesentlich reduziert, falls der emissionsintensive Fährbetrieb eingestellt wird. Dies gilt kurz- wie langfristig und trotz Verkehrszunahme auf der Fehmarnbeltquerung.