E' ormai accertato che è soprattutto dall'esigenza di disporre di grandi quantità di energia che nascono i principali fenomeni che influiscono negativamente sullo stato dell'ambiente. Attualmente, questa energia viene ancora prodotta essenzialmente bruciando combustibili fossili quali petrolio, carbone e metano (anche se negli ultimi anni si è registrato un aumento dell'utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili), e considerando che la domanda globale di energia sta aumentando a un ritmo di circa il 2% l'anno, si pone il problema sugli effetti ambientali e sulle minacce che il suo uso sconsiderato pone alla stabilità del clima globale. Gli effetti ambientali dei combustibili fossili (prodotti soprattutto dagli autoveicoli, dagli impianti di riscaldamento, dalle centrali termoelettriche, dagli inceneritori e dalle industrie) sono dovuti al fatto che negli impianti che utilizzano combustibili fossili non si genera solo energia, ma vengono liberati nell'aria anche vapor acqueo e anidride carbonica. Inoltre, dato che il combustibile non brucia mai completamente, oltre all'anidride carbonica vengono emessi gas che sono inquinanti, quali l'ossido di carbonio, il metano e altri idrocarburi, oltre che ossidi di azoto e di zolfo. In questo quadro allarmante la situazione italiana è descritta dal rapporto di Legambiente Mal'aria di città. L'inquinamento atmosferico e acustico nelle città italiane" stilato il 28 gennaio 2011, dove l'Italia si piazza tristemente al secondo posto della classifica degli Stati europei dove la qualità dell'aria è peggiore. Secondo questi dati, in tutta Europa c'è solo un altro Stato dove le emissioni di agenti inquinanti superano quelle italiane: la Bulgaria; a Plovdiv infatti seguono Torino, Brescia e Milano. Non solo, secondo l'Agenzia Europea per l'Ambiente tra le peggiori 30 città europee per superamenti di polveri sottili, biossido di azoto e ozono, ben 17 sono italiane.

L'utilizzo prolungato e continuo di combustibili fossili in territorio italiano produce agenti inquinanti di vario tipo. Le polveri sottili (PM10): nel 2010 in Italia ben 48 città capoluogo di provincia hanno superato per più di 35 giorni il limite di legge di 50 g/m3 per la protezione della salute umana. Fra queste il primato va Torino, che supera il limite giornaliero per le polveri sottili per ben 134 volte in un anno, seguita da Frosinone (108 volte), Asti (98 volte), Lucca (97 volte), e ancora altre 18 città sono oltre i 70 superamenti, ovvero più del doppio concesso dalla normativa (il tutto concentrato soprattutto nell'area della Pianura Padana, dove ben 30 capoluoghi sono fuorilegge).

L'anidride carbonica è un altro fattore inquinante: la condizione attuale è talmente critica che il Comitato Intergovernativo delle Nazioni Unite sul Cambiamento Climatico (IPCC) prospetta la necessità di ridurre almeno del 50% (dal 2000 al 2050) le emissioni globali di CO2 per contenere il surriscaldamento globale medio tra i 2°C e i 2,4°C. Un'altra causa dell'inquinamento atmosferico nelle città italiane è il biossido di azoto. Secondo alcuni rilevamenti effettuati nel biennio 2008-2009, nonostante le città che riescono a rispettare l'obiettivo di qualità di 40 g/m3 sono aumentate (da 54 a 58), la media di concentrazione dell'NO2, calcolata sui capoluoghi di provincia, ha raggiunto i 38 g/m3. Altri agenti inquinanti sono i biossidi e i triossidi di zolfo e gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), la cui concentrazione nell'aria che respiriamo non sembra diminuire a causa dei continuativi processi di combustione.

In termini di consumo e di produzione di rifiuti, il comparto edilizio rappresenta uno dei settori dell'economia a impatto più elevato. Gli edifici contribuiscono in maniera massiccia alle emissioni sopracitate sia in fase di costruzione sia in termini di consumo energetico per il loro uso e mantenimento.

In base all'Inventario nazionale dell'ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale) del 2008, gli impianti di riscaldamento per uso residenziale rilasciano il 46% degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), il 22,7% del monossido di carbonio (per rendersi conto della mole di queste emissioni si pensi al fatto che su ogni metro quadrato di superfìcie utile dell'edificio grava un'emissione di anidride carbonica che supera i 60 kg/m2 dovuti alla necessità di alimentare energeticamente l'edifìcio per i suoi diversi usi finali come riscaldamento, acqua calda sanitaria, uso cottura, luce e apparecchi elettrici), il 18,7% delle polveri sottili PM10 (causate dai processi di combustione degli impianti di riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, e produzione di acqua calda sanitaria) e il 7,2 % del biossido di azoto (prodotto anche questo fondamentalmente dai processi di combustione degli impianti). Questi dati sono allarmanti in quanto la concentrazione di agenti inquinanti provoca danni notevoli non solo alla la salute umana (secondo quanto dichiarato dalla Commissione Europea il solo PM10 causa ogni anno più di 350.000 morti premature in Europa, e in particolare in Italia per ogni 10.000 abitanti, più di 15 persone muoiono per questo motivo), ma anche per l'economia dello Stato (causati innanzitutto dal problema della reperibilità dei combustibili fossili e del loro crescente costo, ma anche dal fatto che il 24 novembre 2010 la Commissione Europea ha comunicato la sua decisione finale di deferire l'Italia, insieme a Cipro, Portogallo e Spagna, presso la Corte di Giustizia Europea per il mancato rispetto delle norme comunitarie in materia di qualità dell'aria, e in particolare per il mancato rispetto nei tempi previsti dei limiti di polveri sottili nell'aria) e ai monumenti con valore storico-artistico e le opere d'arte esposte quotidianamente all'attacco chimico causato da questi agenti inquinanti.