Đã có một số lo ngại về môi trường đối với bóng bay nylon kim loại, vì chúng không phân hủy sinh học hoặc cắt nhỏ như bóng bay cao su. Việc thả những loại bóng bay này vào khí quyển được coi là có hại cho môi trường. Loại khinh khí cầu này cũng có thể dẫn điện trên bề mặt của nó và bóng bay được giải phóng có thể bị vướng vào đường dây điện và gây mất điện.[10]

Bóng bay được thả có thể hạ cánh ở bất cứ đâu, kể cả trên các khu bảo tồn thiên nhiên hoặc các khu vực khác, nơi chúng có thể gây nguy hiểm cho động vật thông qua việc nuốt phải hoặc vướng víu. Do tác hại tiềm tàng đối với động vật hoang dã và ảnh hưởng của rác thải đối với môi trường, một số khu vực pháp lý thậm chí còn hợp pháp hóa để kiểm soát việc thả bóng bay hàng loạt. Luật pháp được đề xuất ở Maryland, Mỹ, được đặt theo tên của Inky, một con cá nhà táng cần sáu lần phẫu thuật sau khi nuốt mảnh vỡ, mảnh lớn nhất là khinh khí cầu Mylar.[11][12] Cho đến nay, không có bằng chứng tài liệu nào cho thấy cái chết của bất kỳ động vật có vú biển nào được cho là do bóng bay làm từ lá kim loại là nguyên nhân duy nhất.[13] Tại Vương quốc Anh, bóng bay lá được bán tại các công viên và vườn thú lớn có trọng lượng bóng bay kèm theo để giúp ngăn chặn việc vô tình thả chúng ra môi trường.[14]

Anthony Andrady nói rằng việc thả những quả bóng bay cao su rơi xuống biển gây ra nguy cơ nuốt phải và / hoặc gây vướng víu nghiêm trọng cho động vật biển vì bóng bay phơi trong nước biển xuống cấp chậm hơn nhiều so với những thứ tiếp xúc trong không khí.[15] Các nhà sản xuất khinh khí cầu thường sẽ tuyên bố rằng một quả bóng cao su hoàn toàn an toàn để thải ra môi trường vì nó được làm từ một chất tự nhiên và sẽ phân hủy sinh học theo thời gian. Tuy nhiên, một quả bóng cao su có thể mất tới một năm để phân hủy nếu nó rơi xuống biển và trong thời gian này, một động vật biển có thể nuốt phải quả bóng và chết vì đói nếu hệ thống tiêu hóa của nó bị chặn lại.

NABAS (National Association of Balloon Artists and Suppliers), một tổ chức mà phong cách riêng của mình "The Balloon and Party Professionals Association" và đại diện cho ngành công nghiệp bóng bay Anh,[16] xuất bản hướng dẫn cho những người tổ chức thả khinh khí cầu.[17]

Khi bóng bay rơi trở lại mặt đất, chúng bắt đầu quá trình phân hủy. Bong bóng cao su được sử dụng nhiều nhất vì khả năng phân hủy sinh học. Vấn đề với điều này là có thể mất ít nhất 4 tuần để cho thấy sự phân hủy đáng kể của polymer trong môi trường và khoảng 6 tháng trong môi trường nước.[18][19] Vấn đề này có thể có ảnh hưởng đến động vật hoang dã trên cả đất liền và trong hệ thống thủy sinh vì động vật sẽ nhầm lẫn bóng bay xì hơi là thức ăn, vật liệu làm tổ hoặc đơn giản là thứ gì đó để chơi. Khi điều đó xảy ra, nó có thể dẫn đến những tác động tiêu cực cho động vật. Ví dụ, một con chim sẽ sử dụng một quả bóng xì hơi làm thành phần cho tổ của nó. Khi trứng nở, chúng sẽ bị vướng vào quả bóng và điều đó có thể dẫn đến tử vong.[20] Một vấn đề môi trường khác với bóng bay cao su không phải là tác động của bóng bay đối với môi trường một khi chúng bị phân hủy, mà là khi chúng được tạo ra. Khi latex được sản xuất, nó tạo ra các khí nhà kính, như CO2, CH4, N2O. Điều này đang trở thành một vấn đề gia tăng, đặc biệt là ở Thái Lan, nơi chịu trách nhiệm cho 35% sản lượng cao su tự nhiên của thế giới.[21]