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観光名所化が進むにつれて、ガレン・クラークやジョン・コネス上院議員らは、乱開発を懸念してこの地域の保護を訴え始めた。法案が連邦議会の両院を通過し、エイブラハム・リンカーン大統領が1864年6月30日これに署名したことで、ヨセミテ・グラントが設立された。これは、連邦政府が保護と公共利用のために公園を指定した最初の例であり、後にイエローストーンが最初の国立公園として設立された際にも先例となった。ヨセミテ渓谷とマリポサ・グローブは、カリフォルニア州に州立公園として譲渡され、2年後に理事会が組織された。ガレン・クラークは、理事会からヨセミテ・グラントの初代管理者に任命されたが、クラークも理事らもホームステッド法に基づく入植者（その1人がハッチングズであった）を立ち退かせる権限は持っていなかった。この問題は、1875年にホームステッド法による占有権が無効になるまで解決しなかった。1880年、クラークと現職理事らは更迭され、ハッチングズが新しい管理者となった。公園へのアクセスや、ヨセミテ渓谷内での滞在環境はかなり改善した。1869年に大陸横断鉄道が完成してから、観光客の数は大きく増えたが、公園まで長い時間馬に乗らなければいけないのが障害であった。1870年代中頃、3本の馬車道が整備されたことにより、ヨセミテ渓谷への行き来の便は大幅に改善した。スコットランド生まれの博物学者ジョン・ミューアが書いたこの土地についての論文は、社会の科学的関心を引いた。彼は、当時の通説に反対して、ヨセミテ渓谷の地形が氷河によって形成されたことを理論化した最初の人物の1人である。
ヨセミテでは、草地への過度の放牧（特に羊）や、ジャイアントセコイアの伐採が見られるようになり、ミューアは保護を更に推し進める必要があると考えた。彼は、センチュリー・マガジン誌の編集者ロバート・U・ジョンソンなど、ヨセミテを訪れた有力者に、この地を連邦政府の保護下に置くべきだと説いた。ミューアとジョンソンは連邦議会へのロビー活動を行い、それが実って1890年10月1日にヨセミテ国立公園が設立された。ただし、ヨセミテ渓谷とマリポサ・グローブについてはカリフォルニア州の管理下に残った。また、ミューアは、ヨセミテの高地での放牧を事実上禁止するよう、地方政府の説得にも尽力した。ヨセミテ国立公園は、1891年5月19日、アメリカ陸軍第4騎兵連隊の管轄下に入り、同連隊がワウォナにキャンプを設けた。しかし、軍には、カリフォルニア州が管轄するヨセミテ渓谷とマリポサ・グローブの環境悪化について介入する権限がなかった。ミューアと、彼が創設したシエラクラブは、州が管理しているヨセミテ渓谷とマリポサ・グローブを連邦政府のヨセミテ国立公園に統合するよう、政府や有力者へのロビー活動を続けた。1903年5月、セオドア・ルーズベルト大統領がグレイシャー・ポイント近くでミューアとともに3日間のキャンプを行った。この時、ミューアは大統領にヨセミテ渓谷とマリポサ・グローブをカリフォルニア州から連邦政府へ移管させるよう説いた。そして、1906年、両地域を連邦政府に移管・統合する法律が成立し、大統領はこれに署名した。
現在のヨセミテ国立公園の区域は、先カンブリア時代と古生代初期には非活動的大陸縁辺部にまたがるように位置していた。大陸部から流れ出した土砂が浅い水に積もって堆積物が形成された。この堆積岩はその後変成作用を受けて変成岩となった。ファラロン・プレートの北アメリカプレートへの沈み込み帯から発する熱により、デボン紀後期からペルム紀にかけて、原始北アメリカ大陸の西海岸に火山の島弧が生じた。これらの岩石は、後のジュラ紀のマグマ活動により貫入を受け、この時地中にシエラネバダ・バソリスの原型ができた。一方、従来の岩石は、更にその後隆起と浸食が進んだことにより、現在では95%が失われている。最初の広域的な深成岩の貫入は、2億1000万年前ころ（三畳紀後期）に始まり、2億1000万年前ころ（ジュラ紀）まで続いた。同じころ、ネバダ造山運動によりネバダの山脈（古代シエラネバダとも言われる）が4600メートルの高さまで隆起した。これによってシエラネバダ・バソリスの形成が進み、組成上ほぼ花崗岩といってよい岩石が、地下9.7キロメートルのところに生じた。2回目の大きな深成岩形成は、白亜紀中のおよそ1億2000万年前から8000万年前までの間に起きた。これはセヴィア造山運動の一部である。2000万年前（新生代）から、500万年前までの間、カスケード山脈の現在は活動を休止した火山が噴火し、大量の火山性物質を降らせ、ヨセミテ地域より北方の地域を覆った。500万年前以降も、モノ湖やロング・バレーなど、現在の公園域の東方で火山活動は続いた。
1000万年前、断層に沿った垂直運動により、シエラネバダ山脈の隆起が始まった。これによって山脈の西側を流れる川の勾配は次第に急になり、流れの速度も増したため、渓谷の浸食のスピードは速まった。東へ大きな断層ができると、再び隆起が起こり、オーエンズ・ヴァレーが形成された。シエラネバダ山脈の隆起は、200万年前（更新世）にも起こった。こうした隆起と浸食作用が進むにつれ、地中の花崗岩は地表に表れ、その結果、岩石表面の剥離が起きて丸いドームが出現したり、主に垂直方向の節理（割れ目）が生じて岩崩れなどが起きたりした。更新世の氷河もこうした現象を助長した。渓谷が削られることによって崖錐や漂礫土といった堆積物が生じた。多数の垂直方向の節理によって、浸食の起こる場所や起こり方は違った。長く、まっすぐで、非常に深い割れ目は、多くが北東又は北西に向かっており、平行に、そしておおむね等間隔に伸びていた。こうした割れ目は、隆起に伴う圧力の緩和や、上層に載っていた岩石の浸食による消失によって生じたものである。
200〜300万年前から、何度かの氷期によってこの地域の地形は変容し、それが約1万年前まで続いた。シエラネバダには、少なくとも4回の氷期が訪れ、それぞれシャーウィン（または先タホー）、タホー、テナヤ、タイオガと呼ばれている。中でもシャーウィン氷期の氷河は規模が大きく、ヨセミテ渓谷や他の渓谷は氷河で埋め尽くされた。この時の氷河がヨセミテ渓谷等の地形を主に形作ったものと考えられる。ヨセミテ地域では、氷河の深さは1200メートルにまで及び、最も大きなものはトゥオルミ川の大渓谷を97キロメートルにわたって流れていた。マーセド氷河はヨセミテ渓谷から、マーセド川峡谷へと流れていた。リー・ヴァイニング氷河は、リー・ヴァイニング渓谷を削り出し、ラッセル湖（氷河期のモノ湖で、今よりずっと大きかった）に流れ込んでいた。氷河から頭を出していたのは、ダナ山やコネス山などの最高峰だけであった。氷河の後退期には、土手状のモレーン（堆石）ができ、湖ができた。例えば、ヨセミテ湖は、8.9キロメートルに及ぶ浅い湖であり、定期的にヨセミテ渓谷の谷底の広い範囲を水で覆った。
ヨセミテ国立公園には、日差しの強いチャパラルと呼ばれる低木林、マツ・モミ・セコイアの森、高山性の林地や草地など、ヨーロッパ系アメリカ人が入植する前の植生が保存されている。周囲の土地が伐採によって大きく変わってしまったのに対し、公園内には今も約9万1260ヘクタールの原生林が残っている。魚類、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類といった脊椎動物は250種以上生息している。ヨセミテの西境に近い、比較的標高の低い地帯には、ポンデローサマツ、サトウマツ、オニヒバ、ベイモミ、ベイマツ（ダグラスファー）、セコイアデンドロン（ジャイアントセコイア）などの針葉樹林が広がっている。その中にブラック・オーク（クロガシ）、キャニオン・ライブ・オークなどが散在している。比較的温和な気候や、多様な植生により、野生動物も数々生息している。この地域ではアメリカグマ、ボブキャット、ハイイロギツネ、ミュールジカ、マウンテン・キングスネーク、ギルバートトカゲ、シロガシラキツツキ、アメリカキバシリ、ニシアメリカフクロウ、また多種のコウモリが見られる。より標高の高い地帯に行くと、針葉樹以外は少なくなり、カリフォルニアアカモミ（モミ属）、ニシシロマツ、ジェフリーマツ、ロッジポールマツ、たまにバルフォアマツ（マツ属）などが生えている。標高が高いことと、植生の変化が少なくなることから、生息する動物の種類もそれほど多くはない。ここで見られる動物としては、キンイロジリス、アカリス、フィッシャー、ステラーカケス、チャイロコツグミ、オオタカなどがある。爬虫類は少ないが、ラバーボア（ボア科）、ウェスタン・フェンス・リザード、ノーザン・アリゲーター・リザードなどがいる。更に標高が高くなると、木々のサイズは小さくなり、間隔もまばらになってきて、木立と木立の間が、露出した花崗岩で分断されるようになる。ロッジポールマツ、ホワイトバークマツ（マツ属）、マウンテンヘムロック（ツガ属）なども、最も標高の高い地帯では生育が難しくなり、樹木限界線に達する。こうした地帯では、気候も厳しく、成長に適した季節も短いが、ナキウサギ、キバラマーモット、オジロジャックウサギ（ウサギ科）、ハイイロホシガラス、クロハギマシコ（アトリ科）などはそのような環境に適応している。また、樹木のない高原はシエラネバダ・ビッグホーン・シープが好む場所であるが、現在ではタイオガ・パス付近に少数いるだけである。高度を問わず、草地（メドウ）は野生動物の重要な生息地となっている。草や水を求めて動物が集まり、更にその動物を捕食する動物が集まっている。草地と森林が接する地帯も、草をはむ開けた場所と身を守る場所の両方があることから、多くの動物が好んで集まってくる。主に草地に生息する動物には、カラフトフクロウ、メジロハエトリ、ヨセミテヒキガエル（ヒキガエル属）、ヤマビーバーがある。
ヨセミテの豊かな自然にあっても、カリフォルニアヒグマ、カリフォルニアコンドル、ベルモズモドキなどが公園内で絶滅してしまった。また、そのほか37種がカリフォルニア州又は連邦政府の絶滅危惧種に指定されている。最も深刻な問題としては、外来種、大気汚染、生息域の分断、気候変化などがあり、よりミクロの問題としては、自動車事故による轢死や人間の持ち込む食糧による生態系への影響が心配される。ヨセミテの黒い熊、アメリカグマは、園内に駐車した車を壊して中の食物を盗むことで知られるようになった。園内のごみ捨て場に熊が現れ、ごみをあさるのが、一時期観光客の写真撮影スポットになってしまった。熊と人間の遭遇が増え、施設・動産への損害も増えたことから、熊を人間の食糧に依存させることや、熊と人間との関わりをやめようという運動が始まった。開放型のごみ捨て場は閉鎖され、ごみ箱も熊が開けられないものに置き換えられた。キャンプ場には熊が開けられないフード・ロッカーが設けられ、人々が食物を車の中に置きっぱなしにして熊の標的になることがないようにされた（熊には簡単に車を破壊する力がある）。熊が人間に対して攻撃を加えた場合は、その熊を殺さざるを得なくなるので、公園職員は、熊に人間を避ける習慣を付けさせるためにゴム弾を撃って不快な経験をさせるなどの革新的な方法を編み出してきた。今日、年に約30頭の熊が一時捕獲されて耳タグを付けられ、DNAサンプルが採取されている。これは、問題が起きた場合、どの熊によるものかを判断することができるようにするためである。オゾンの増加による汚染は、ジャイアントセコイアの樹木組織を傷つけ、昆虫の侵入や病気への抵抗力を落とす原因となっている。また、ジャイアントセコイアの松かさは、発芽するために火で焼かれた土壌が必要であるが、従来からとられていた山火事の抑制策により、その繁殖能力が落ちている。現在は意図的な野焼きが行われており、この問題の改善が期待されている。ヨセミテ国立公園当局は、公園内に生えている130種を超える外来植物を挙げている。これらの外来種は、1850年代後半に初期のヨーロッパ系入植者が持ち込んだものである。野火事や、建物の建設など、自然的要因・人工的要因の双方により、外来種は急激に増加し、在来種を侵食しつつあり、生態系に大きな変化をもたらしている。一部の外来種は、火事の増加につながったり、土中窒素量を増加させたりして、さらに外来種が繁殖しやすい環境を作り出している。イガヤグルマギク（ヤグルマギク属）など多くの外来種は、長い直根を伸ばし、在来種との水獲得競争を制している。アメリカオニアザミ（アザミ属）、モウズイカ、セイヨウオトギリは、1940年代から、ヨセミテの有害植物として認識されていた。近年、それに加えて抑制が必要な植物として挙げられているのは、イガヤグルマギク、シナガワハギ、ヒマラヤ・ブラックベリー（キイチゴ属）、キレハブラックベリー（同属）、ツルニチニチソウなどである。
ヨセミテ渓谷は1年を通じて入場可能であるが、公園のその他の部分は晩秋から雪のために閉鎖され、仲春ないし晩春ころに開場する。ヨセミテ渓谷とマリポサ・グローブを回るツアーはいくつもある。ヨセミテ渓谷での散策や滝を巡るハイキング、またマリポサ・グローブ、トゥオルミ・グローブ、マーセド・グローブのジャイアントセコイア林歩きを楽しむ人は多い。また、絶景を見渡せるグレイシャー・ポイントを車やバスツアーで訪れたり、タイオガ・ロードをドライブしてトゥオルミ・メドウズを散策したりする人も多い。ほとんどの観光客は日帰りで、車で簡単に行けるヨセミテ渓谷の主要ポイントだけを回る人が多い。自動車で園内に入るには35ドル（2018年）の入園料がかかる。園内の交通混雑は、ピークの夏期には大きな問題となっている。ヨセミテ渓谷では年間通して無料のシャトルバスが走っており、職員らは、夏期に駐車場所を確保するのは非常に難しいとして、シャトルバスの利用を呼びかけている。シャトルバスを利用することで環境保護になることをアピールしているが、まだまだ浸透は進んでいない。ヨセミテ渓谷の自然史・文化史を学ぶことのできる施設として、ヨセミテ渓谷ビジターセンター、その隣のヨセミテ博物館、またハッピー・アイル自然センターなどがある。国定歴史建造物に指定された建造物として、ルコント・メモリアル・ロッジ（ヨセミテで最初の公共のビジターセンター）と、世界的に有名なアワニー・ホテルの二つがある。また、2003年、ロッククライミングの基地として昔から活躍しているキャンプ場「キャンプ4」が、国家歴史登録財に追加された。
足を使わなければ行けない場所が多い一方で、車で訪れることのできる名所もある。車で行けば、キャンプ場やロッジ以外の場所で夜空を楽しむことができる。ヨセミテ内の道路はどれも素晴らしい眺めだが、最も有名なのがタイオガ・ロードであり、通常、5月末ないし6月初めから、11月までの間開通している。自転車は、ヨセミテ渓谷内の舗装された自転車道（19キロメートル）と、一般道路を走行することができる。トレイル外の走行、山道の走行は認められていない。
ヨセミテはロッククライミングの名所でもある。雪のない時期は、3メートル程度の岩から、1000メートルに及ぶエル・キャピタンの岩壁に至るまで、クライミングを楽しむことができる。各種団体によってクライミング講座も開かれている。
公園内の道路は、冬季は雪のため多くが閉鎖されるが、ヨセミテ渓谷は年間通じて開いている。バジャー・パス・スキー・エリアは、ロッキー山脈以西で最も古いダウンヒル（滑降）のスポットであり、12月半ばから4月初めまで利用できる。また、多くの場所でクロスカントリースキーやスノーシューイングが楽しめ、いくつかのスキー小屋も開いている。1泊以上のスキーで野山に入る場合は、許可が必要である。
ロイヒはハワイ-天皇海山列のなかで一番新しくできた火山である。ロイヒはハワイ諸島を構成する火山列の中で形成された年代が最も若い。ハワイにある火山の成長史のなかで、現在のロイヒは幼年期（Submarine preshield stage：直訳すると「海底火山/先盾状火山期」「先楯状期」）に相当する。2012年の現時点では、ロイヒ以外に幼年期にあたる火山は、ハワイ諸島の火山のなかでは発見されていない。ロイヒは海底深くで火山島へと成長しつつある海底火山であるといえる。ロイヒは約40万年前に形成を始めた。今後1万から10万年後頃になれば、海面上に姿を現しはじめるだろうと予測されている。ロイヒは深海底から比高3,000 m (10,000 ft)以上に聳え立っている。この高さはセント・ヘレンズ山が1980年に起こした破局的な噴火（en）で低くなる前の海抜標高に匹敵しているか、それを追い抜くほどになっている。今のところ、山頂は海面下975 m (3,000 ft)に届いている。ロイヒ山頂周辺の熱水噴出孔には多種多様な微生物群が生息している。
ロイヒは地球最大の楯状火山であるマウナ・ロア山の中腹に存在している海山である。この火山はハワイ・ホットスポットが生み出した、長大なハワイ-天皇海山列を構成する火山の中で最も若い火山である。形成年代が古いマウナロア山とロイヒとの山頂間の距離は、およそ80 km (50 mi)である。この距離は偶然にもハワイ・ホットスポットの直径と一致している。ロイヒの頂上部は、三つの火口（ピット・クレーター）があり、それぞれ、山頂直下から北方向に11 km (7 mi)、南南東方向に19 km (12 mi)の長さにわたって割れ目帯（リフト・ゾーン）が伸びている。3つの頂上火口は、それぞれ、西火口（West Pit）、東火口（East Pit）、そしてペレ火口（Pele's Pit）と名付けられている。ペレ火口はこの中で一番若く、山頂の南部にある。ペレ火口の火口壁は200 m (700 ft)の高さで立ち上がっている。これは、1996年7月に、その前身であるペレ噴出口（Pele's Vent）が陥没して形成された。ペレ噴出口は、ロイヒ山頂直下にあった熱水噴出領域であった。ペレ火口の壁が驚くほど分厚いことは、これらの火口は過去に何度も溶岩で充たされたことがあることを示唆している。この火口壁は、平均して20 m (70 ft)の幅が有る。特記すべきはこの厚みで、ハワイの陸上によく見られる火口と比較しても異常なほどである。ロイヒには南北方向に延びるリフト・ゾーンがある。これが海山特有の南北に細長く引き伸ばされた形をつくる元になっている。それゆえ、この海底火山の名前はハワイ語で”長い”を意味する「ロイヒ」と命名されたのである。北リフトゾーンは、長い西の分枝部と短い東リフトゾーンから成っている。観測結果から、南北両方のリフトゾーンには海底の堆積物が積もっていないことが明らかになっている。このことから、地質年代的にごく近い時期に火山活動を起こしたことを示している。北リフトゾーンの膨出部は3つの60–80m (200–260ft)の円錐形をした高まりを内に含んでいる。1970年まで、ロイヒは太古の昔に活動を止めた火山だと考えられていた。海洋底拡大に伴い、太平洋プレートに乗って、あたかもベルトコンベア上に載せられた小包のようにして、生まれた場所から遥か離れたこの地まで運ばれてきたのだと思われてきた。ハワイ諸島が下に敷いている海洋底は東太平洋海膨で作られてから8千万年から1億年たっている。太平洋の海洋底拡大軸でマントルからマグマが湧き上がっては噴出してできた新たな海洋地殻は、拡大軸から離れる方向へ動き続けている。そのような長期間にわって、ハワイの下の海洋底は東太平洋海膨から6,000 km (4,000 mi)西に行った現在の位置まで旅をして古代の海山を運んできたのだと思われてきた。ロイヒがハワイ-天皇海山列の正式なメンバーであると判明したのは、1970年、ハワイ島沖で起きた群発地震を科学調査した時である。ロイヒの山頂火口の年齢パターンは、ロイヒ自体がハワイホットスポットの真上にあった発生地点から動くにつれて火山活動の中心をゆっくりと東に移らせているということを確証させた。ロイヒは海底から3,000 m (10,000 ft)以上もそびえたっている。しかし、未だその頂きは海面よりも975 m (3,199 ft)下にある。ロイヒは約5度の傾きのある海底で形成された。マウナロアの中腹にある海山の北側の基盤は海面下1,900 m (6,200 ft)にある。しかし、その南側の基盤は更に深いところ、海面下4,755 m (15,600 ft)の深海にある。それゆえ、山頂は、海山の北麓を基準にして測ると931 m (3,054 ft)の比高が有るといえるが、南麓を基準にして測ると3,786 m (12,421 ft)の比高があるといえる。ロイヒは、ハワイ型の火山の成長段階を辿る途中にある。それは、ハワイ諸島に所在する全ての火山に典型的なものである。ロイヒの溶岩からの地球化学的な知見は、幼年期から盾状火山期（Shield volcano stage）への過渡期にあるということを示している。この火山は、ハワイにある火山における初期の発達段階の研究についての価値ある手がかりを提供してくれている。ハワイの幼年期の火山は急峻な山裾があり、火山活動は低調でアルカリ玄武岩の溶岩を噴出することが判っている。火山活動が長期間にわたって継続すれば、現在ロイヒ海山の存在する海域がやがては火山島になるだろうと期待されている。ロイヒは数回にわたる海底地すべりを経験してる。海底火山が上へ上へと成長することは、その斜面を不安定な状態にする。実際に、山体崩壊によって堆積したと思われる広大な緩斜面が急峻な南東斜面の下に存在している。他のハワイにある火山で採取された同様の堆積物は、ハワイの火山の初期の成長段階にとって地すべりによる岩屑は重要なものであるということを示している。ロイヒは今後1万年から10万年以内には海面に顔を出すであろうと予想されている。
ロイヒから採取された岩石標本の年代を特定するために放射年代測定が使われた。ハワイ火山学センター（Hawaii Center for Volcanology）は、数回の学術調査を目的とした航海で記録されたサンプルを試験した。特筆すべきは1978年の17回もサンプルを浚い上げるのに成功した調査航海であった。殆どのサンプルは古代にその起源をもつように思われた；最も古い記録が残された岩石は30万年前のものであった。1996年イベントを受けて、作られてからそう年代を経ていない火山砕屑岩（角礫岩、Breccia）数個も採集された。サンプルを基にして、科学者チームはロイヒの生成年代を、今よりおよそ40万年前であろうと推定した。山体は、基底部では1年当たり平均して3.5 mm (0.14 in)、頂部では7.8 mm (0.31 in)の割合で積み重なっていた。もし、例えばキラウエア火山のような他の火山で得られたデータモデルがロイヒでも当てはまるとすると、火山の重量の40パーセントが最近10万年以内に形成されたことになる。リニアな成長モデルが当てはまると仮定すれば、ロイヒは形成開始から25万年経っていることになる。しかしながら、全てのホットスポット火山と同様に、ロイヒの火山活動レベルは時間が経過するとともに増大したと考えられる；それゆえ、このような火山がロイヒの規模に達するまでに、少なくとも40万年は掛かったと考えられる。ハワイ諸島の火山は北西方向に年間10 cm (4 in)の割合で引きずられているので、ロイヒは、海底で初めて噴火した時には現在地より40 km (25 mi)南東にあったはずである。
ロイヒは地質学的には形成年代が若く、活発な火山活動をしていることが顕著な海底火山である。しかしながら、近くにあるキラウエア火山より火山活動は激しくない。過去のある短期間には、ロイヒで数回にわたる群発地震が発生した。その中で最大の物は下記に示す表中にまとめられている。現在では、この海山の火山活動は、火山によって引き起こされる地震が1959年から収録されている地震計での記録波形をさかのぼることでも研究が進められている。ロイヒで起こる大抵の群発地震は一度始まってから2日間以内に収まってきた。うち2件の例外は数か月にも及んだ1991年から1992年にかけての地震、および、1996年の噴火事象（以下1996年イベント）である。これは短期間で終わったが、論文に取り上げられる群発地震のなかで一番多く言及されている。両方の地震とも、山腹から始まり、山頂にかけて広がっていくという、決まった地震活動の様式を踏襲していた。1996年イベントは、自律的海底観測所（autonomous ocean bottom observatory ：OBO）で、直接観測されていた。これにより、科学者にとって、震源は山頂直下6 km (4 mi)から8 km (5 mi)までの深さにあると判明した。この場所はロイヒのごく浅いマグマだまりに近い位置である。この計算結果からは、ロイヒでおこる群発地震は火山に起源をもつものであるという証拠になった。1959年からロイヒで詳細に記録された低レベルの地震活動により、2回から10回の地震が山頂で起こっていることが突きとめられた。 群発地震のデータはロイヒを構成する火山岩が地震波をどのくらい良く伝播するか、および、地震と噴火の関係を調べるために使われた。この低調な地震活動は、100回ほどの地震で構成された大規模な群発地震により、周期的に中断されていた。大部分の地震の震源域は山頂近くには分布していなかったが、北から南へと震源域の分布が延びる傾向があった。むしろ、強いて言うならば、ほとんどの地震はロイヒの南西部でおきていた。1971年、1972年、1975年、1991から1992年、1996年の期間に、ロイヒで記録的な最大規模の群発地震が発生した。強烈な地震が集中して起こる場所は、ロイヒの周囲30 km (20 mi)からハワイ島の南岸にかけてである。マグニチュード2以下の地震イベントは頻繁に記録されるが、小さい地震の震源の位置は的確に検知できないでいる。これとは対照的に大規模な地震の場合は震源が正確に特定できる。実際のところは、ロイヒの中腹に設置されたHUGOがハワイ火山観測所（HVO）の地震ネットワークで記録されたよりも10倍の頻度で地震を記録している。
1996年イベント以来、ロイヒはそのほとんどの期間を静かにして過ごしていた。2002年から2004年にかけて、全く地震活動が記録されていなかった。2005年、再び、その海山は火山活動の兆候を示し、そこで記録された他のどのような地震よりも大きな地震をおこした。ロイヒで、それぞれ5月13日にM5.1、7月17日にM5.4の規模の2回の地震が発生した。USGS-ANSS（Advanced National Seismic System）は、これらの地震を記録していた。両方とも震源の深さは44 km (27 mi)であった。4月23日、深さおよそ33 km (21 mi)の場所でM4.3の地震が記録された。2005年12月7日から年が明けて1月18日にかけて、凡そ100回の群発地震が発生した。記録されたうち最大のものはモーメント・マグニチュードにして4の規模であり、深さ12 km (7 mi)から28 km (17 mi)にかけて発生したものだった。そのほかの地震では、後に、ロイヒとハワイ島南岸の街パハラの殆ど中間地点で記録された、M4.7の地震がある。
潜水調査でもたらされたロイヒにまつわる大部分の情報は、1996年の噴火に即座に応えてくれた。地震活動を報じられた直後の潜水調査では、海中に放出された鉱物が高い濃度で海水に混じっていて、大きなバクテリアマットがちぎれて欠片になったものが水中に漂っており、視界がとても悪くなっていた。海水中に溶け込んだ栄養塩類を餌とする微生物たちはペレ火口にできた熱水噴出口で既にコロニーを造り始めていた。ペレ火口は、そこで以前にあった熱水噴出領域が陥没してできたものである。これらのバクテリアは新しく形成された熱水噴出口から放出された物質が何であるのかを示すインジケーターになるかもしれない。更に詳しい分析を研究室で行うため、それらは注意深くサンプルされた。OBOは一時的に山頂に設置された。もっと恒久的な観測ができる機器類が設置されるときに取り外しが簡単にできるようにしてあった。マルチビーム音響測深機を繰り返し使う海底測量が何度も行われた。その成果を利用して作られた海底地形図は、ロイヒ山頂が1996年の陥没前後でどのように変化したかを測るために使われた。熱水プルームの調査ではエネルギーの変化、および、ロイヒから放出されている溶存ミネラルが確認された。ハワイ海底研究所（HURL）所有の2,000 m (6,562 ft)まで潜航可能なパイシーズ級深海探査艇パイシーズVのおかげで、研究者は噴出口からでてくる熱水および噴出口周辺に住む微生物や熱水鉱床の標本採集が可能だった。1997年、ハワイ大学の研究グループがOBO（Ocean bottom observatory ,「海底観測機」）をロイヒ海山の頂上に設置した。その水中観測ロボットは、Hawaiʻi Undersea Geological Observatory（「ハワイ海底地質観測機」）のアクロニムを取ってHUGO と渾名が付けられた。HUGOは、海底を這わせた光ケーブルで34 km (21 mi)離れた海岸にある操作表示部とつながっていた。このおかげで、科学者はリアルタイムでロイヒの現況についての震動・化学・画像の各種データを得ることが出来た。この段階で、HUGOは、海底火山についての研究を深めるうえで欠かせない、国際的な海底火山研究所となった。1998年10月、HUGOに電力を送り続け、各データを伝送してきた海底ケーブルが切断されてしまった。このことは、観測所が事実上閉鎖することを意味していた。翌年の1月19日、HUGOはパイシーズVの訪問を受けた。この観測ロボットは、2002年に再び機能不全をきたすまでの4年間にわたってその役割を果たした。2006年から毎年10月になると、アメリカ国立科学財団から資金提供を受けた（Fe-Oxidizing Microbial Observatory ,FeMO「鉄酸化微生物観測所」）およびMicrobial Observatory Programがロイヒの微生物の調査を目的とした現地への航海を主催してきた。第一回目は、R/V Melvilleおよび同船に支援される潜水艇JASON2を利用しての9月22日から10月9日にかけて行われたものだった。これらの航海では鉄バクテリアをはじめとしたロイヒに生息する多数の化学合成生物について研究をした。ロイヒで広い範囲に分布する熱水噴出孔は高濃度のCO₂と鉄イオン、低濃度の硫黄分で特徴づけられる。ロイヒ周辺に現れる、このような傾向はFeOBと呼ばれる鉄酸化細菌にとって生育に最適な環境になる。
熱水噴出口群は海面下1,100 m (3,600 ft)から1,325 m (4,347 ft)にかけての深度に存在する。また、水温は、低いものでは摂氏10 ℃から、高いものでは200 ℃になるものまで存在する。熱水噴出口からの熱水はCO2（up to 17 mM）とFeを高濃度に含有し、対照的に硫化物イオンを低濃度で含むことで特徴づけられる。酸素濃度とpHレベルが低く保たれていることは、噴き出す熱水が鉄イオンを高濃度に含むことの助けになる重要な要素である。これらはロイヒが他の熱水鉱床とは違う特色のうちの一つである。これらの特徴は、FeOBとも呼ばれる鉄バクテリアにとって繁栄に最適な生育条件を生み出す。これらの種の例にプロテオバクテリア門ゼータプロテオバクテリア綱を構成する1科1属1種の細菌であるMariprofundus ferrooxydansが挙げられる。 ロイヒにある熱水噴出口の、上へと伸びた煙突のようなものを構成する物質の組成は、ブラックスモーカーと同じである。それらは古細菌をはじめとする好熱菌などの極限環境微生物のすみかである。次の2年間掛かりで観察された鉱物の酸化と溶解現象の結果は、硫酸塩鉱物は簡単に分解されてしまうことを示唆している。微生物マットの多様な微生物の群落は、ペレ火口の底の大部分を絨毯のように覆い、また、熱水噴出口を取り巻いている。NOAAが西太平洋とハワイ研究のために設立した研究センターであるハワイ海底研究所は、熱水システムを監視し調査しており、ロイヒ固有の微生物コミュニティについての研究をしている。1999年、アメリカ国立科学財団（NSF）は、ロイヒ周辺に住む極限環境微生物のサンプリングを目的とした当海域への調査航海を資金面で支援した。微生物マットは摂氏160 ℃の熱水噴出口を取り巻き、奇抜なクラゲのような有機体を含んでいた。サンプルはNSFの海洋バイオプロダクト工学センター（Marine Bioproducts Engineering Center, MarBEC）で研究するために採集された。2001年、パイシーズV は、その有機体のサンプルを収集し、研究のために海上へ送り届けた。NOAAのアメリカ国立海底研究センターとNSFの海洋バイオプロダクト工学センターは、ロイヒ周辺にしか生息していない好熱性古細菌および細菌の採集・研究をするために、お互いの弱点を補完するなどの協力をしあっている。鉄酸化バクテリアの採集（FeMO）を目的とした第四回目の研究航海は209年10月に行われた。
ロイヒ周辺の海中を主な生活圏とする海生生物は、火山活動がロイヒよりも活発ではない他の海山ほど生物種に満ち溢れているわけではない。ロイヒ周辺に生息する魚類ではアンコウ科の一種（Celebes monkfish）、および、ホラアナゴ科の一種の魚がこれまでで見つかっている。この海域で確認された無脊椎動物は、ここの熱水噴出口に固有な生物種、2種が含まれている。オハラエビ科（Alvinocarididae）の一種、トウロウオハラエビ （bresiliid shrimp, 学名：Opaepele loihi）（1995年同定）、そして、シボグリヌム科の動物の仲間である。1996年イベントの後の潜航調査では、エビ類も、ワーム類のどちらもが発見できなかった。海底火山の噴火がこれらの種に持続的な影響があるかどうかは、これからの知見が待たれるところである。1982年から1992年にかけての10年間、NURP・ハワイ海底研究所（HURL）にいる研究者は深海探査艇の窓の外を泳ぐ魚の写真を撮影した。これらの魚類はロイヒ海山、ジョンストン島、およびクロス海山周辺の深さ40 m (130 ft)から2,000 m (6,600 ft)にかけての深さを生息域にしているものであった。ロイヒで特定された少数の種には、ハワイで新しく記録された目撃例になったものがある。その中にはフサアンコウ科のホンフサアンコウ（英名：Tassled coffinfish ,学名：Chaunax fimbriatus）、それに、Celebes monkfishが含まれている。
日本のTPP交渉及び諸議論（にほんのTPPこうしょうおよびしょぎろん）では、環太平洋パートナーシップ協定（TPP）の交渉における日本政府等の動向と、同協定に関する日本国内の諸議論について記述する。
TPPは、一般の多数国間条約と同様の手続を経て締結される。まず、日本政府（内閣）が協定交渉への参加を表明し、関係国との間で交渉・協議を行い、協定の内容について合意が得られたときに採択・署名が行われる。次に、日本国内の手続として、内閣から国会に協定が提出されて承認が求められ（日本国憲法73条3号）、国会の承認が行われる。この後に、批准書の交換がされる場合は天皇が批准書を認証する（同7条8号）が、受諾や公文の交換のような簡略された手続きの場合は、天皇の認証を行わない。TPPは、国内法上手続きの完了を通知する文書の供託となっているため批准書は作成されない見込みである。その後、協定の定めによる条件を満たした上で協定の効力が発生する。TPPについては、2010年3月にP4協定（環太平洋パートナーシップ協定）参加の4ヶ国（シンガポール、ニュージーランド、チリ及びブルネイ）に加えて、アメリカ合衆国、オーストラリア、ペルー、ベトナムの8ヶ国で交渉が開始された。その後、マレーシア、メキシコ、カナダ及び日本が交渉に参加した。
2010年（平成22年）10月1日、菅直人内閣総理大臣は、衆議院本会議所信表明演説でTPPへの参加検討を表明し、10月8日TPP交渉への参加を検討し、アジア太平洋自由貿易圏（FTAAP）の構築を視野に入れ、APEC首脳会議までに、経済連携の基本方針を決定する旨指示した。11月8日、経団連の米倉弘昌会長は記者会見で「日本に忠誠を誓う外国からの移住者をどんどん奨励すべきだ」と述べ、TPPへの参加とそれに伴う海外からの労働者の積極受け入れを支持する発言をしている。11月9日、政府は関係国との間での経済連携強化に向け、農業分野、人の移動分野および規制制度改革分野において、適切な国内改革を先行的に推進する旨閣議決定を行った。農業分野は関係大臣からなる「農業構造改革推進本部」を設置し、2011年（平成23年）6月をめどに基本方針を決定するとした。11月13日、菅首相は2010年日本APECにおいて、交渉参加に向けて関係国との協議に着手することを正式に表明した。11月30日、政府は「食と農林漁業の再生推進本部」を発足させ、首相、関係閣僚と民間有識者11人からなる「食と農林漁業の再生実現会議」を設置した。1月21日、同会議は農地集約による生産性向上などを提案している。12月3日、第4回の拡大交渉会合に、日本はオブザーバー参加を打診していたものの、結局この参加は断られた。大畠章宏経済産業大臣は記者会見において、交渉会合の参加国はTPPに関する交渉で忙しく、個別接触も難しかったとしている。12月9日、経済産業省は「農業産業化支援ワーキンググループ」を立ち上げ、経団連、日本商工会議所、全国商工会連合会等をメンバーとして農林水産省とは違った立場から農業の産業化を支援する作業部会を始めた。
2011年2月23日、菅首相は、衆議院予算委員会で当時は野党公明党の西博義議員から原協定を読んでいるかただされ「手に取って幾つかのページはめくった。概略についての説明を担当部署から受けた」と答弁した。2月26日、政府は公開討論会「開国フォーラム」をさいたま市で開き、玄葉光一郎国家戦略担当大臣がアジアの活力を取り込む必要性を訴えた。一般参加者からは農業分野以外の情報を求める声が上がったが、平野達男内閣府副大臣は情報を集めている段階だとして十分な説明ができなかった。3月5日に金沢市で開かれた開国フォーラムで海江田万里経済産業大臣は、TPPは例外なき関税の撤廃が原則としつつ、交渉次第で1-5%の例外品目が設けられる可能性を示唆した。3月11日、東日本大震災（東北地方太平洋沖地震）が発生。12日以降に6都市で開催が予定されていた開国フォーラムは中止となった。5月17日、政府は東日本大震災後の経済政策方針をまとめた「政策推進指針」を閣議決定し、TPP交渉参加の判断時期を当初の6月から先送りした。10月11日、経団連の米倉弘昌会長はTPP交渉への早期参加を求めた。一方、10月24日、全国農業協同組合中央会（JA全中）は、1100万を超すTPP反対署名を政府に提出した。JA全中によるTPP交渉参加反対に関する国会請願の紹介議員は10月25日現在で355人と全国会議員の半数近くにのぼる。11月9日、経団連の米倉会長とJA全中の萬歳章会長が会談したが、主張は対立したまま平行線に終わった。地方自治体においては、2010年10月から2011年9月末までの1年間に、42の道県議会でTPP参加に「参加すべきでない」「慎重に検討すべき」「農業の国内対策が必要」などの意見書が採択されている。10月29日、仙谷由人民主党政調会長代行は、前原グループの勉強会で「TPP反対でわめいて走っている」と反対者を批判し、関係者やその支援を受ける議員への積極的な切り崩し工作、中立化工作をかける旨を強調した。11月9日、民主党の経済連携プロジェクトチームは、過去数10回の会合を踏まえ、TPPへの参加に関し「時期尚早・表明すべきではない」と「表明すべき」の両論があったが、前者の立場に立つ発言が多かったとし、政府には以上のことを十分に踏まえた上で、慎重に判断することを提言するとした。この提言を受け、野田佳彦内閣総理大臣は予定していた翌10日の記者会見を先送りし、11日衆・参両院は予算委員会のTPP集中審議が行われた。同日午後8時、反対意見も未だ根強く議会も二つに割れる中、野田首相は記者会見において、翌12日から参加するホノルルAPEC首脳会合において、TPP交渉参加に向けて関係国との協議に入る旨を表明した。11月11日、野田首相は「交渉参加に向けて関係国との協議に入る」と表明した。12月13日、政府は省庁横断の一元的な参加交渉体制の概要を決めた。内閣総理大臣を議長とした全閣僚ならなる包括的経済連携に関する閣僚委員会のもとに、上部から国家戦略担当大臣、内閣官房長官、外務大臣、経済産業大臣、農林水産大臣らからなる関係閣僚会合、次に各副大臣や政府代表からなる幹事会、下部の50人規模からなる事務局は関係省庁次官級/局長級会合のもとに交渉参加国別の折衝、国内の業界団体や関係省庁との調整、交渉状況の情報公開などを担う3つのチームからなる。12月22日の第6回国家戦略会議決定を踏まえて同月24日に閣議決定された「日本再生の基本戦略」でも、当面重点的に取り組む施策の1つとして、「環太平洋パートナーシップ（TPP）協定の交渉参加に向けた関係国との協議」が挙げられ、「交渉参加に向けて関係国との協議を進め、各国が我が国に求めるものについて更なる情報収集に努め、十分な国民的議論を経た上で、国益の視点に立って、TPP についての結論を得る。」とされている。
1月26日、政府は事務局を70人体制とし、地方、業界団体などへの説明、交渉参加国との事前協議状況説明など全国的な広報活動やシンポジウムを行う方針とした。この日までにベトナム、ブルネイ、ペルー、チリと日本政府代表団は事前協議を行い日本の交渉参加の歓迎の意向を得たとしている。残り5か国へも代表団派遣を早期に行うとした。前者4か国との協議の結果について詳しくは、2月2日に公表された。5月18日、大島正太郎を内閣官房内閣審議官に採用し、関係国との協議を担当する政府代表に任命。
2月22日、前年12月に行われた衆議院議員選挙で自由民主党は「『聖域なき関税撤廃』を前提にする限り、TPP交渉参加に反対します」と選挙公約に明記しており、安倍晋三内閣総理大臣はバラク・オバマ米大統領と会談し、「聖域なき関税撤廃が前提ではないと認識に立ちました」と述べた（聖域なき関税撤廃を前提としていないTPP交渉には参加する）。3月15日、安倍首相がTPP交渉に参加を表明し、参加国にその旨通知するとした。また甘利明経済再生担当大臣兼経済財政政策担当大臣をTPPに関する総合調整の担当大臣に任命。3月22日、甘利経済再生・経済財政担当相を本部長とするTPP政府対策本部を設置し、首席交渉官が率いる対外交渉担当約70人と国内調整総括官が率いる国内対策調整担当約30人を配置するとした。4月5日、内閣総理大臣決定により設置。本部長は経済再生担当大臣をもって充てると定められた。4月12日、政府は米国とのTPP交渉参加の事前協議の決着をみたと発表。4月24日、米国政府は日本の交渉参加を認めると米国議会に通知した。5月3日、甘利経済再生担当相は3日、ハノイで、ベトナム首相のグエン・タン・ズンと会談し、TPP交渉で両国が連携、協力していくことで一致した。7月15日から25日まで、マレーシアのコタキナバルで、第18回TPP交渉会合が開催された。期間中の7月23日午後、日本は正式に交渉参加した。同会合には、甘利経済再生担当相、鶴岡公二首席交渉官らが出席した。8月22日と23日、ブルネイで第19回TPP交渉会合が開催され、甘利経済再生担当相らが出席した。10月8日、インドネシアのバリ島でTPP首脳会合が開催され、安倍首相、甘利経済再生担当相らが出席した。
2月22日〜2月25日の日程でシンガポールで閣僚会合が開催された。また閣僚会合に先立ち2月17日〜2月21日の日程で首席交渉官会合が開催された。4月9日〜4月10日の日程で東京で日米閣僚協議が開催された。4月16日〜4月18日の日程で米国のワシントンで日米閣僚協議が開催された。4月24日の東京における日米首脳会談においてTPPについても協議され、これを受けて同日に日米閣僚協議が開催された。5月1日〜5月19日の日程でベトナムのホーチミンで首席交渉官会合が開催された。。5月19日〜5月20日の日程でシンガポールで閣僚会合が開催された。。7月3日〜7月12日の日程でカナダのオタワで首席交渉官会合が開催された。。9月1日〜9月10日の日程でベトナムのハノイで首席交渉官会合が開催された。。9月23日〜9月24日の日程で米国のワシントンで日米閣僚協議が開催された。10月25日〜10月27日の日程でオーストラリアのシドニーで閣僚会合が開催された。またこの前後（10月20日から24日、10月28日から11月2日）に首席交渉官会合）が開催された。。11月6日〜11月10日の日程で中国の北京で首席交渉官会合（6,7日）、閣僚会合（8日）、首脳会合（10日）が開催された。。12月7日〜12月12日の日程で米国のワシントンで首席交渉官会合が開催された。。
1月26日〜2月1日の日程で米国のニューヨークで首席交渉官会合が開催された。。3月9日〜3月15日の日程で米国のハワイで首席交渉官会合が開催された。。4月19日夜から4月21日未明で東京で日米閣僚協議が開催された。4月23日〜4月26日の日程で米国のメリーランドﾞで首席交渉官会合が開催された。。4月28日の米国のワシントンにおける日米首脳会談においてTPPについても協議された。5月16日〜5月27日の日程で米国のグアムﾞで首席交渉官会合が開催された。。7月24日〜7月27日の日程で米国のハワイで首席交渉官会合が開催され、続いて7月28日〜7月31日の日程で閣僚会合が開催された。。10月5日、米ジョージア州・アトランタにてTPP交渉に参加する12カ国の閣僚会合で、5年半におよぶ交渉が大筋合意に達した。全参加国が2年以内に国内議会等の承認手続きを終えられない場合でも域内の国内総生産(GDP)の合計が85%以上を占める6カ国以上が合意すれば正式に効力が発生し、その場合は世界のGDPの4割近くを占める自由貿易圏が産まれることになると試算されている。日米間の投資においては、コーポレート・ガバナンスについて、社外取締役に関する日本の会社法改正等の内容を確認し、買収防衛策について日本政府が意見等を受け付けることとしたほか、規制改革について外国投資家等からの意見等を求め、これらを規制改革会議に付託することとした。以下は、2015年に合意された交渉内容の一部で、協定発効となった場合に実現する項目である。詳細については国別に農林水産省や経済産業省などが大筋合意内容結果の概要を公開している。
甘利経済財政・再生相が1月末に辞任。のち高鳥修一・内閣府副大臣を政府代表に任命された。2月4日、ニュージーランドにてTPP署名式が行われ、12カ国間で署名が行われた。民進党が、政府の交渉資料の提示を要求したところ、自民党より全て黒塗りの資料が提示された。2016年3月8日、政府はTPP協定締結承認案件を国会に提出、同年11月10日に衆議院で、同年12月9日、参議院でそれぞれ承認案が可決され、国会で締結が承認された。
1月20日、日本時間午前の閣議決定を経て、午後に政府は協定の国内手続の完了を在ニュージーランド大使を通じ寄託国ニュージーランドに通報した。なお、同日東部標準時午後、第45代アメリカ合衆国大統領ドナルド・トランプは就任直後ホワイトハウスのホームページで公式にTPPからの離脱を表明した。
アメリカが貿易障壁とみなしているものは、USTRが公表している「外国貿易障壁報告書」に見ることができる。2011年（平成23年）の報告書では、農林水産物の輸入政策、郵政・保険・金融・物流・電気通信・情報技術（IT）・司法・医療・教育のサービス障壁、知的財産保護及び執行、建設建築及び土木工事・情報通信（IT）の政府調達、投資障壁、反競争的慣行、その他、透明性・商法・自動車及び自動車部品・医療機器及び医薬品・血液製剤・栄養補助食品・化粧及び医薬部外品・食品及び栄養機能食品の成分開示要求・航空宇宙・ビジネス航空・民間航空・運輸及び港湾、を挙げている。
金融分野において、自見庄三郎郵政・金融担当相が、2011年（平成23年）11月9日の記者会見で、TPPに関連してアメリカが日本の郵政改革に関心を持っているとし、その件で同年8月にブレイナード財務次官から指摘を受けたと話している。
農業分野においては、筒井信隆農林水産副大臣はコメを例外品目と主張すると発言していた。しかし、アメリカ内では日本の交渉参加にあたって全米商工会議所 (en) など43団体が、「いかなる産業分野、商品、サービスも除外しない包括的な協定を達成すること」を要請する嘆願書を大統領に提出しており、アメリカ政府も11月12日、13日のAPECで野田首相に全品目の関税撤廃の原則受け入れを求めている。
製造業分野においては、日本の自動車市場が閉鎖的とされ、APECではその開放が要求されている。対して11月15日の記者会見で日本自動車工業会の志賀俊之会長は反発、「どこを閉鎖的と言っているのか、具体的な中身を知りたい」と語っている。
さらに、2011年（平成23年）12月15日にカトラーUSTR代表補がTPP交渉参加を巡る事前協議で、「日本の自動車市場について懸念を示すだけでなく、いかに米国車に市場開放できるか提案したい」と語っており、また同氏はAPECにおいては「米国車の対日輸出拡大について「（事前協議で）カギとなる重要性がある」」としており、アメリカの要求は一層強さを増している。対して、日本側は経産省が「何が障壁なのかわからない」と戸惑うなど、その姿勢には食い違いが見られる。2013年（平成25年）4月、日米の事前協議で合意された内容は、「日本が、自動車分野と保険、食品の安全基準など非関税措置の分野で、アメリカに譲る」こと。TPP交渉と並行してTPPの日米協議も、続けること。アメリカは、TPPで認められる限度まで、自動車への関税を撤廃することを猶予。「アメリカが、関税を撤廃するまでに10年程度かかる可能性がある」と報じられた。TPPの日米協議で合意された内容は、TPPが発効した時点で拘束力を持つ。2013年（平成25年）11月14日、マイケル・フロマンUSTR代表は、ワシントン市内で開かれた日米財界人会議で講演し、交渉について、年内妥結の目標に向け「日本を含む全参加国は厳しい決断が必要になる」と述べ、交渉加速に向け日本に妥協を促した。
菅内閣で農林水産省は、「競合する国産品は、輸入品に置き換わる」「競合しない国産品は、安価な輸入品の流通に伴って価格が低下する」等の前提に基づいて、全世界を対象に直ちに関税を撤廃し、かつ、何らの追加対策も講じない場合、日本の農業及び関連産業の国内総生産 (GDP) が7兆9千億円程度減少、就業機会が340万人程度減少すると試算した。しかし、農水省発表の過去に行われた輸入自由化の影響評価では高品質生果への転換により外国産と競合しなかった桜桃（さくらんぼ）の価格が輸入自由化後に上昇している、「味」・「安全性」など価格以外の要因による消費者の動向が考慮に入れられていないなど、試算の前提との食い違いも見られる。篠原孝農林水産副大臣は、農水省試算は関税完全撤廃して何も対策を講じない仮定で損害額を計算した、品質の差も考慮に入れると計算がぐちゃぐちゃになるので価格で大差があるものは置き換えられる前提で計算した、内閣府と経産省の試算のGTAPモデルでは品目別の試算には使えないので農水省の試算とは比較できない（農業分野で7.9兆円減少しても他の分野で増加するから2.3兆円のプラスになるように見えるのは、前提条件が違うものを比較する数字のマジックである）としている。
菅内閣で経済産業省は、日本がTPPに不参加のままではEU・中国とのFTAも遅延するとの仮定の下、日本がTPP、EUと中国のFTAいずれも締結せず、韓国が米国・EU・中国とFTAを締結した場合、日本の自動車、電気電子、機械産業の3業種について、2020年に日本製品が米国・EU・中国で市場シェアを失うことによる関連産業を含めた影響について、実質GDP1.53%（10.5兆円）減少、雇用81.2万人減少と試算した。経済産業省は、韓EU FTA、韓米FTA、韓中FTAが日本のTPP参加よりも先行することにより日本の輸出が減少することを前提にしてTPPの影響を試算している。
米倉弘昌経団連会長は記者会見で「TPPに参加しないと日本は世界の孤児になる」と語った。一方で、全国農業協同組合中央会（JA全中）会長茂木守は全国集会でTPP交渉への参加に反対する立場で挨拶を行い。このように属する立場によって賛成と反対が真っ向から分かれている。
内閣府試算を担当した川崎研一内閣府経済社会総合研究所客員主任研究官は「筆者の試算では、TPPに参加すれば日本のGDPは0.8%（4兆円）程度増加する。これは、10年ぐらい後の時点で振り返ったとき、自由化した場合としなかった場合の差と捉えるべきである。貿易自由化により経済が、毎年1%程度も押し上げられる訳ではなく、過大評価すべきではない」と指摘している。中野剛志京都大学准教授は内閣官房の資料「包括的経済連携に関する検討状況」では、TPPに関する経済効果の試算がなされているが、試算は様々な前提を置いた上で弾き出された参考値であり、現実を必ずしも反映しておらず、試算結果を政策の意思決定に用いようとする場合は、しばしば一定の結論を誘導しようとする意図が働くので、試算結果にバイアスがかかるのが一般的であるとしている。さらに、試算がデフレーションや通貨という重大な要素を考慮していないのではないか、という点を指摘している。原田泰早稲田大学教授は「TPPは、その批判者も認めているように広範なものであり、関税撤廃だけに焦点を充てるでは十分でない。試算の便宜から言えば、関税以外の効果を計算することは難しい」「内閣官房『EPAに関する各種試算』（2010年10月27日）は、内閣府、農林水産省、経済産業省のそれぞれが試算したものを並行的に紹介しているだけである。これらは異なった前提により計算され、当然に異なった結果となっている」「府省による効果の大きさが大きく異なっているが、この違いは試算の前提が異なることと効果の計算方法の違いから生まれている」と指摘している。また原田は内閣官房「関税撤廃した場合の経済効果についての政府統一試算」（2013年3月15日）について「これまでバラバラに示されていた数字が、政府統一見解として統一的な考え方に基づいた数字が示されたことには大きな意味がある」と指摘している。高橋洋一嘉悦大学教授は「TPPに関して農水省、経産省、内閣府がそれぞれ出した効果試算がどうしてまちまちの数字なのか。まず、農水省はTPPで打撃を受ける農業を所管する役所であり、TPP参加は農業の被害というマイナスを主張するのが農水省の役目だ。マイナス効果となれば、いずれ補助金が必要になるはずという計算も働き、補助金を多く獲得するためにも、マイナス効果をできるだけ大きく主張する。次に経産省はTPPで恩恵を受ける産業界の利益代弁者であり、TPPの効果をできるだけ大きく見積もり、産業界に恩を売りたい。恩恵を受ける業界がシンクタンクでも作ってくれれば、自分たちに天下りポストが回ってくる。最後は内閣府で農水省や経産省に比較すれば、特定の利権をもたないので、霞ヶ関官庁の中では一番包括的な試算をしている」と指摘している。原田は「農林水産省の影響試算は主要農産物の関税を直ちに撤廃し、かつ何の対策も講じなかった場合である。経済産業省の基幹産業への影響試算は、韓国が幅広くFTA協定を結び、日本がまったくFTA協定を結ばない場合を考えている。それに対して、内閣府は、TPPを含む様々なFTA協定の場合を試算している。議論の中心はTPP参加の場合を考えているのだから、なるべくTPPの場合の影響試算を比べるのが良い」「TPPに参加した場合の経済全体に対する利益は3.2兆円、農林水産物の生産の減少は3兆円であるという。農業部門の生産減が3兆円という数字は、生産額としても過大であり、本来考慮すべき付加価値としてはさらに過大であると考えられる。私は農業部門の損失を1兆円と推計している」と指摘している。エコノミストの山田久は「政府の推進方針を支える内閣府の試算（2011年10月）は、GDPを概ね10年間で2.7兆円押し上げるとしている。これは微妙な数値であり、年間に均せば0.54%の成長率押し上げにとどまる、という言い方にもなりかねない」と指摘している。2013年3月19日、ピーター・ペトリ教授は東京都内で講演し、3月15日の日本政府の試算3.2兆円増大とするのは控えめで保守的であると指摘した。高橋は「政府は『10年間で3兆円』と説明してきたが、この数字の丁寧な解釈がなかった。マスコミは、この正確な意味を理解せずに『10年間で3兆円』との誤解を広めている。そのため、マスコミ情報を鵜呑みにしている反対派は、10年間累積で3兆円なので、年間3000億円に過ぎないと言っている。ちなみに、年間3000億円でもとても大きな数字である」と述べている。