1. การเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศน้ำและที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำ
หนึ่งในผลกระทบที่สำคัญที่สุดจากการสร้างเขื่อนคือการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศในแม่น้ำ เขื่อนกั้นน้ำทำให้การไหลของน้ำเปลี่ยนไป ไม่เป็นไปตามธรรมชาติ ซึ่งส่งผลต่อระบบนิเวศในแม่น้ำและบริเวณใกล้เคียง การไหลของน้ำที่ลดลงหรือล้นทำให้สิ่งมีชีวิตน้ำ เช่น ปลา และสัตว์น้ำอื่น ๆ สูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัยและแหล่งหาอาหารโดยเฉพาะการสร้างเขื่อนที่ขวางทางเดินของปลา เช่น ปลาแซลมอนที่ต้องอพยพขึ้นไปวางไข่ในแม่น้ำต้นน้ำ แต่ไม่สามารถผ่านเขื่อนไปยังแหล่งน้ำด้านบนได้ ทำให้จำนวนประชากรปลาลดลง
นอกจากนี้ เมื่อแม่น้ำถูกกั้นด้วยเขื่อน อุณหภูมิของน้ำก็อาจเปลี่ยนแปลงไป น้ำที่เก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำอาจมีอุณหภูมิที่ต่ำหรือสูงกว่าที่สัตว์น้ำในบริเวณนั้นเคยชิน ซึ่งทำให้สัตว์บางชนิดไม่สามารถปรับตัวได้ ส่งผลให้ระบบนิเวศน้ำเสียสมดุล และสัตว์น้ำบางชนิดอาจสูญพันธุ์ไปจากบริเวณนั้น
2. การสูญเสียพื้นที่ป่าและความหลากหลายทางชีวภาพ
การสร้างเขื่อนขนาดใหญ่ต้องการพื้นที่สำหรับอ่างเก็บน้ำ ซึ่งมักจะเป็นบริเวณที่มีป่าไม้หรือทุ่งหญ้าอยู่ก่อน เมื่อพื้นที่ดังกล่าวถูกน้ำท่วม ป่าไม้และพื้นที่การเกษตรก็จะถูกทำลายไปพร้อมกับการสูญเสียที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า โดยเฉพาะสัตว์ที่ไม่สามารถอพยพออกจากพื้นที่ได้ทันที เช่น สัตว์เลื้อยคลานและแมลง
นอกจากนี้ ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) ของพื้นที่ที่ถูกน้ำท่วมก็ลดลง เนื่องจากพืชพรรณและสัตว์ป่าที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้นไม่สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่ได้ การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพนี้ทำให้ระบบนิเวศเสียสมดุลและเกิดผลกระทบต่อห่วงโซ่อาหาร
3. การเปลี่ยนแปลงการสะสมตะกอนและการกัดเซาะของดิน
เขื่อนทำหน้าที่กักเก็บน้ำและตะกอนที่ไหลมากับน้ำจากต้นน้ำ ซึ่งส่งผลให้การสะสมตะกอนในพื้นที่ท้ายน้ำลดลง การที่ตะกอนไม่สามารถไหลไปถึงพื้นที่ท้ายน้ำได้ตามปกติทำให้เกิดการกัดเซาะชายฝั่งและแม่น้ำในพื้นที่ท้ายน้ำ เนื่องจากตะกอนไม่ได้ทำหน้าที่ป้องกันการกัดเซาะเช่นเดิม
นอกจากนี้ การขาดตะกอนยังส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืชในบริเวณริมแม่น้ำและพื้นที่ชุ่มน้ำ ซึ่งต้องพึ่งพาตะกอนที่มีสารอาหารในการเจริญเติบโต เมื่อไม่มีตะกอนมาเติมเต็ม พืชเหล่านี้อาจตายลง ซึ่งจะส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในพื้นที่นั้น
4. การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศท้องถิ่น
การสร้างเขื่อนขนาดใหญ่และอ่างเก็บน้ำที่มีน้ำปริมาณมากอาจส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศท้องถิ่น น้ำที่ถูกเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำจะทำให้ความชื้นในอากาศเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้ปริมาณฝนตกในพื้นที่รอบ ๆ อ่างเก็บน้ำเพิ่มขึ้นหรือเปลี่ยนแปลงไป นอกจากนี้ พื้นที่ที่เคยแห้งแล้งหรือเป็นพื้นที่ป่า เมื่อถูกน้ำท่วมกลายเป็นอ่างเก็บน้ำก็อาจส่งผลให้สภาพอากาศเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม
5. ผลกระทบทางสังคมและเศรษฐกิจ
ผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมจากการสร้างเขื่อนยังส่งผลกระทบต่อคนในชุมชนที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงด้วย ชุมชนที่อาศัยอยู่บริเวณริมแม่น้ำหรือลุ่มน้ำอาจต้องย้ายที่อยู่อาศัย เนื่องจากพื้นที่ของพวกเขาถูกน้ำท่วม การย้ายถิ่นฐานนี้อาจส่งผลให้ประชากรสูญเสียที่ดินทำกิน รวมถึงสูญเสียวัฒนธรรมและประเพณีที่มีความผูกพันกับพื้นที่
ในด้านเศรษฐกิจ การสูญเสียพื้นที่การเกษตรที่ถูกน้ำท่วมทำให้เกษตรกรในพื้นที่ประสบปัญหาในการดำรงชีวิต นอกจากนี้ การที่ระบบนิเวศน้ำถูกทำลายอาจส่งผลต่อการประมงและการท่องเที่ยวในพื้นที่ท้ายน้ำด้วย