Luft- og vannforurensning er utbredt og gir store utfordringer for den økonomiske utviklingen. De største kildene til forurensningen er oljeraffineri, og kjemi- og metallurgiindustri, som tidlig på 1990-tallet opererte like ineffektivt som de hadde gjort i Sovjet-tiden. Luftkvaliteten er ekstremt dårlig i Baku, der oljeraffineriene ligger. Enkelte rapporter har vist at luften i Baku er den mest forurensede i hele det tidligere Sovjetunionen, og andre industrisenter har lignende problemer.