O gás natural apresenta uma desvantagem ambiental significativa em relação a outros combustíveis fósseis, devido a sua alta emissão de gases poluentes que contribuem para o efeito estufa.

Quantitativa e qualitativamente, o maior ou menor impacto ambiental da atividade está relacionado à composição do gás natural, ao processo utilizado na geração de energia elétrica e remoção póscombustão e às condições de dispersão dos poluentes, como altura da chaminé, relevo e meteorologia.

Os principais poluentes atmosféricos emitidos pelas usinas termelétricas a gás natural são: dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrogênio (NOX) e, em menor escala, monóxido de carbono e alguns hidrocarbonetos de baixo peso molecular, inclusive metano.

O volume de CO2 lançado na atmosfera pode ser entre 20% e 23% inferior àquele produzido pela geração a partir do óleo combustível e entre 40% e 50% inferior aos casos de geração a partir de combustíveis sólidos, como o carvão.