Các loại khoáng sản thường được hình thành dưới sâu, nơi có điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Khi quặng được đưa lên bề mặt sẽ dễ bị biến đổi trong môi trường giàu oxy, tạo nên các chất độc gây hại cho hệ sinh thái.[4] Điển hình là các khoáng sulfua.[5] Khi được đưa lên khỏi mặt đất, gặp môi trường oxi hóa mạnh sẽ giải phóng kim loại nặng và axit (quá trình hình thành dòng thải axit mỏ). Một trong những khoáng sulfua phổ biến nhất là pyrit (FeS2). Chính vì những yếu tố này không tương thích với môi trường nền trước khi khai thác mà nó có thể gây nên những vấn đề đối với hệ sinh thái và cộng đồng sau khi khai thác.

Xử lý quặng đuôi là một trong những vấn đề môi trường quan trọng nhất trong suốt thời gian của một dự án khai thác và chế biến khoáng sản. Các hoạt động khai thác mỏ thời kỳ đầu không thực hiện đầy đủ các bước thích hợp để làm cho khu vực chứa quặng đuôi trở thành an toàn về mặt môi trường sau khi đóng cửa mỏ.[6][7] Ở các nước phát triển, nơi có các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt, việc xử lý quặng đuôi luôn được chú trọng. Trong khi đó, ở các nước đang phát triển không có những bước đi quan trọng để ngăn ngừa hoặc giảm thiểu thiệt hại đến môi trường.

Các thách thức phát triển bền vững trong việc quản lý quặng đuôi và đá thải là làm thế nào để xử lý, cách ly chúng. Nếu chúng được chứng minh là trơ với môi trường thì chúng ta không phải bận tâm nhiều. Nếu không, phải đảm bảo quặng đuôi được lưu trữ trong môi trường kín và ổn định, hạn chế nước và ôxy xâm nhập vào hoặc nước.

Mặc dù quặng đuôi chủ yếu là vật liệu không có giá trị kinh tế (ví dụ: silica), nhưng ở một mức độ nào đó, các khoáng sản trong quặng ban đầu vẫn tồn tại trong quặng đuôi. Chất thải cũng thường chứa sulfua không khoáng hóa, nó có thể bị phá vỡ và giải phóng các kim loại và tạo ra các điều kiện có tính axit. Trong các hoạt động có thu hồi chì, urani và các kim loại nặng độc hại khác, điều này đại diện cho một mối nguy hiểm môi trường đáng kể. Ngoài các khoáng chất sẵn có trong quặng, trong một số loại quặng đuôi còn tồn tại một số chất độc hại trong quá trình chế biến quặng. Một số chất độc hại đối với biển như đồng sunfat, xanthat hoặc xyanua sẽ có mặt ở một mức độ nào đó trong một số quặng đuôi. Trong một số trường hợp, các thành phần của phần không kinh tế như đá mạch cũng có thể gây độc. Ví dụ tali trong quặng sulfua.

Để ngăn chặn tác động có hại của quặng đuôi, người ta thường có một cơ sở xử lý (thường là dạng một con đập, ao). Đây là một phương pháp thuận tiện lưu trữ từ chất thải thường ở dạng bùn khi chúng được thải ra. Cách lưu trữ này tiềm tàng nhiều rủi ro. Nếu đập chắn bị vỡ, một lượng lớn quặng đuôi sẽ tràn ra ngoài và có thể gây nên thảm họa môi trường. Như vậy, đây cũng là vấn đề quan tâm lớn cho môi trường.

Ngoài ra quặng đuôi tại nơi lưu trữ cũng có thể tác động xấu đến môi trường nếu như xảy ra hiện tượng thoát nước mỏ axit, hoặc dạng bụi nếu như khu vực lưu trữ không được che chắn cẩn thận. Nhiều thảm họa môi trường lớn đã xảy ra do vỡ đập lưu trữ hoặc các hình thức khác ra môi trường. Một số ví dụ là thảm họa môi trường Ok Tedi, trận lũ Buffalo Creek năm 1972, vụ tràn xyanua Baia Mare năm 2000 và tai nạn tại nhà máy alumina Ajka.