Một số lợi ích môi trường của đô thị hóa bao gồm bảo tồn năng lượng và tài nguyên tạo ra lượng khí thải carbon nhỏ hơn, trong khi một thách thức của đô thị hóa đang kiểm soát tăng trưởng và phát triển. Đô thị hóa là quá trình gia tăng dân số ở các thành phố và vùng ngoại ô .
Các tiêu chuẩn cho những gì được coi là đô thị hóa khác nhau tùy theo quốc gia. Tại Hoa Kỳ, bất kỳ khu vực nào có dân số từ 50.000 người trở lên là khu vực đô thị hóa. Ở các nước châu Á, con số này cao hơn nhiều.
Trong cuộc Cách mạng Công nghiệp, đô thị hóa nhanh chóng đã làm tăng ô nhiễm và gây hại cho môi trường. Kể từ đó, các ngành công nghiệp như nhà máy được giám sát chặt chẽ hơn để giảm lượng ô nhiễm mà chúng thải ra. Các dịch vụ như giao thông công cộng trong khu vực đô thị làm giảm nhu cầu lái xe ô tô cá nhân của người dân, giảm lượng ô nhiễm trong khu vực. Ngoài ra, nhiều khu đô thị có các khu vực dành riêng cho cây xanh, và sự gần gũi của các cửa hàng, nhà hàng và việc làm thường khiến mọi người đi bộ hoặc đi xe đạp quanh thành phố. Việc cung cấp điện, nước thải và các dịch vụ công cộng khác dễ dàng và ít tốn kém hơn nhiều khi dân cư tập trung ở một khu vực.
Khi các thành phố mở rộng, các nhà quy hoạch phải đối mặt với thách thức trong việc hạn chế việc giảm diện tích tự nhiên và môi trường sống ở các rìa bên ngoài của thành phố. Thông thường, các nhà quy hoạch thành phố cố gắng bảo tồn càng nhiều môi trường tự nhiên càng tốt, đồng thời bổ sung thêm không gian cho nhà ở và công nghiệp.