ไม่ว่าจะเป็นการโจมตีคลังน้ำมันและโรงกลั่นในกรุงเตหะราน ทำให้เกิดเขม่าควันดำมหาศาลที่ผสมกับน้ำฝนและตกลงมาเป็น "ฝนสีดำ" ที่เป็นกรดและมีน้ำมันเจือปน ควันที่เกิดจากการเผาไหม้น้ำมันประกอบด้วยสารก่อมะเร็ง เช่น เบนซินและฟอร์มาลดีไฮด์ ซึ่งส่งผลกระทบเฉียบพลันต่อระบบทางเดินหายใจและหัวใจ โดยเฉพาะในเด็กและสตรีมีครรภ์ การระเบิดของอาวุธปล่อยโลหะหนัก สารเร่งเชื้อเพลิงขีปนาวุธที่ถูมิเป็นพิษสูง และวัตถุระเบิดที่ตกค้างลงสู่ดินและน้ำ ซึ่งสารเหล่านี้สามารถสะสมในห่วงโซ่อาหารได้ ขณะที่การโจมตีตอบโต้ของอิหร่านที่พุ่งเป้าโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำ (Desalination plants) คุกคามความมั่นคงด้านน้ำดื่มของประชาชนนับล้านในภูมิภาคอ่าวเปอร์เซีย

แม้จะยังไม่พบการรั่วไหลของรังสีในระดับสูงจากการโจมตีโรงงานเสริมสมรรถนะยูเรเนียม เช่น ที่โรงงานเมืองนาทานซ์ แต่ผู้เชี่ยวชาญเตือนว่า การทำลายโครงสร้างพื้นฐานเหล่านี้อาจปล่อยสารเคมีอันตราย เช่น ยูเรเนียมเฮกซาฟลูออไรด์ ที่เป็นพิษต่อระบบทางเดินหายใจ ขณะที่การโจมตีโรงงานผลิตปุ๋ยหรือแอมโมเนียอาจปล่อยสารพิษที่แพร่กระจายไปทั่วภูมิภาค

ผู้เชี่ยวชาญจาก Conflict and Environment Observatory (CEOBS) ระบุว่า หลังสงคราม การฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมมักถูกลดความสำคัญลงเนื่องจากต้องใช้งบประมาณสูงและมีความจำเป็นด้านมนุษยธรรมอื่น ๆ เร่งด่วนกว่า