北冰洋温度的提高会造成大量的融冰水进入北冰洋，也许会破坏全球的温盐环流，可能会造成全球气候的严重影响。若北冰洋浮冰减少及海平面上昇到一定程度，在水域上的气旋（例如2012年北极海强烈风暴）效应会变大，海水也可能会破坏河岸上的植物（例如马更些河的三角洲），风暴潮也会更强烈。其他的环境议题和北冰洋的放射性污染有关，例如俄罗斯卡拉海的放射性废料及冷战时在新地岛的核试验等。此外，2012年夏天时壳牌石油计划在楚科奇海和博福特探戡原油，环境组织为了保护附近居民及野生动物，以及北冰洋的溢油事件提出诉讼。