Miljömässig hållbarhet tillämpar ekologisk vetenskap på utformningen av konstgjorda artefakter och hanteringen av mänskliga förändringar i miljön. Detta görs i syfte att upprätthålla livsuppehållande biologiska, meteorologiska, geologiska och hydrologiska system. Ett hållbart system är ett där en balans mellan mångsidigt växt- och djurliv och hydrologiska kretslopp fortsätter på ett stabilt sätt, vilket stöder en riklig biologisk mångfald. Om miljöskador redan har inträffat kan hållbarhet också vara en proaktiv strävan som återställer integriteten hos dessa system. Miljövetenskap tillämpas på både proaktiva och återställande aspekter av miljömässig hållbarhet.
Funktioner i naturliga miljösystem inkluderar hydrologi och inhemskt växt- och djurliv. Aktiviteter som säkerställer eller återställer hållbarhet i naturliga system påverkar också mänskliga sociala aktiviteter såsom rekreation, industri och jordbruksproduktion. Vid utformning och implementering av hållbara metoder anses människors inverkan på ekologiska system och vice versa också vara en del av miljömässig hållbarhet.
Denna praxis kallas ofta för den tredubbla raden, eller ”människor, planet, vinst.” The triple-bottom-line teorin förespråkar införandet av ekonomiska faktorer i utformningen och implementeringen av hållbara ekologiska lösningar. Det är ett tillvägagångssätt som vinner stöd, eftersom det försöker lindra motståndet som ibland skapas av ekonomiska intressen hos dem som är oroade över effekterna av miljövänliga metoder på lokala ekonomier.
Hydrologiska system är av stor betydelse för miljömässig hållbarhet. Dessa system påverkas av vädermönster och konstgjorda utvecklingar såsom motorvägar eller konstruktion av byggnader i jordbruksområden, såväl som erosion orsakad av mänskliga förändringar i vattenskjul. Föroreningar eller förändringar i vattenflödet i hydrologiska system kan försämra många aspekter av det omgivande ekologiska systemet.
Miljöförvaltning av biologisk mångfald innebär att återställa en naturlig balans mellan människor, djur och botaniska arter. Spridningen av en invasiv art kan vara ett tecken på miljöförstöring. Till exempel kan kanariefräs befolka en flodbank där de naturliga hydrologicyklerna har störts. Den biologiska mångfalden av inhemska växter som kan ge mat och skydd åt inhemska djur ersätts gradvis med en mycket mindre önskvärd art. Som ett resultat kommer en minskning av det hydrologiska systemets miljömässiga hållbarhet så småningom att inträffa.
Hållbara metoder kan implementeras på grannskapsnivå, hela vägen upp till försök att återställa planetarisk miljömässig hållbarhet. Ett exempel på det förra skulle vara att återställa en bäck som har försämrats genom föroreningar orsakade av avrinning. Ett exempel på det senare skulle involvera geopolitiska åtgärder för att fastställa och nå hållbara nivåer av kol som släpps ut i atmosfären.
Även om politiska diskussioner har resulterat i olika åsikter om vissa frågor om miljömässig hållbarhet, påverkar konsumenternas sentiment detta område. Fler företag reagerar på marknadstrender som visar en ökande allmänhetens medvetenhet om farorna med ohållbara metoder. Konsumenter som önskar miljövänliga metoder inom arkitektur och konstruktion är också en del av miljöhållbarhetsrörelsen.