O ile sama zawartość nie jest szczególnie szkodliwa, o tyle proces produkcji wody butelkowanej nie sprzyja środowisku. Wielu dbających o zdrowie konsumentów mocno wierzy, że jest ona lepsza od zwykłej wody z kranu, a zyski przemysłu wodociągowego sięgają miliardów dolarów amerykańskich (USD) rocznie. Nawet jeśli aspekty związane z butelkowaniem i transportem mają negatywny wpływ na środowisko, wynik końcowy jest nadal postrzegany jako zdrowsza alternatywa niż woda z kranu przetwarzana w miejskich oczyszczalniach.
Jednym z głównych problemów związanych z produkcją wody butelkowanej jest uzależnienie od paliw kopalnych. Surowe tworzywo sztuczne musi zostać podgrzane, zanim będzie można je wtryskiwać do form rozdmuchowych w kształcie butelki, a tym źródłem ciepła jest często energia elektryczna lub gaz ziemny, które są wytwarzane z paliw kopalnych. Gotowe butelki muszą być następnie wysłane ciężarówkami lub pociągami, które również spalają naturalne paliwa kopalne. Dodaj do tego użycie dodatkowych materiałów opakowaniowych, takich jak folia foliowa i karton. Sama produkcja butelek ma negatywny wpływ na środowisko.
Pojawia się również pytanie o wykonalność programów recyklingu plastikowych butelek. Chociaż plastik używany w większości rozlewni uważany jest za nadający się do recyklingu, większość zużytych pojemników nigdy nie trafia do centrum recyklingu. Są albo wysyłane na wysypiska śmieci, albo pozostawiane jako śmieci. Te plastikowe butelki nie rozkładają się bardzo szybko, a wiele z nich wytwarza szkodliwe gazy, gdy się rozpadają. Dopóki wysiłki w zakresie recyklingu pozostaną dobrowolne, zużyte butelki na wodę będą nadal generować te gazy i zajmować cenne miejsce na składowiskach odpadów.
Niektórzy eksperci kwestionują przede wszystkim potrzebę wody butelkowanej. Kilka badań wykazało, że wiele z tych wód nie pochodzi z naturalnych lub chronionych źródeł, które reklamują ich producenci. Niektóre to niewiele więcej niż oczyszczona woda z kranu pochodząca z tego samego źródła, co komunalna woda pitna. Tak zwana „woda źródlana” lub „woda ze studni artezyjskich” może również zawierać naturalne zanieczyszczenia, ponieważ woda przenika przez ziemię przed butelkowaniem. Równoległe testy smaku pomiędzy butelkowaną i uzdatnioną wodą z kranu często wykazały bardzo niewiele dostrzegalnych różnic w smaku lub jakości.
Ponieważ woda butelkowana jest uważana za „żywność”, regulacje i testy w USA należą do Agencji ds. Żywności i Leków (FDA). FDA obecnie wymaga od producentów testowania swoich produktów pod kątem szkodliwych zanieczyszczeń raz w tygodniu. Miejska woda wodociągowa podlega jurysdykcji amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA). Wymogi EPA dotyczące testowania są znacznie bardziej rygorystyczne w przypadku wody z kranu, co wymaga od stacji uzdatniania wody przeprowadzania testów na obecność zanieczyszczeń kilka razy dziennie. Jeśli chodzi o potencjalne szkody dla ludzi i zwierząt, niekontrolowana woda butelkowana może okazać się znacznie bardziej niebezpieczna niż woda z kranu.
Niektórzy eksperci od uzdatniania wody zalecają, aby nie napełniać plastikowych butelek na wodę świeżą wodą z kranu, ponieważ plastik może wypłukiwać do wody toksyczne chemikalia w miarę ich degradacji, co staje się tylko bardziej problematyczne w miarę starzenia się butelek. Świeża woda pitna powinna być przechowywana w szklanych lub trwałych plastikowych pojemnikach, a nie w jednorazowych plastikowych butelkach.
Chociaż woda butelkowana z pewnością ma swój urok jako przenośne źródło nawadniania, ma pewien negatywny wpływ na środowisko. Niektórzy eksperci sugerują stosowanie domowego systemu filtracji, aby poprawić smak i jakość standardowej wody z kranu, zamiast kupować dodatkową wodę do picia. Filtry mogą usuwać prawie wszystkie najniebezpieczniejsze zanieczyszczenia i obce czynniki znajdujące się w wodzie, a oczyszczoną wodę z kranu można przechowywać w trwalszych pojemnikach, co ma znacznie mniejszy wpływ na środowisko niż jednorazowe plastikowe butelki.