Inondation des terres :
L’un des inconvénients est que la construction d'un barrage provoque l'inondation des terres en amont afin de créer le lac de retenue. L'eau recouvrant tout, l'agriculture devient impossible et une grande quantité de terres cultivables est perdue. Si les terres submergées n'étaient pas cultivées, il se peut qu'elles aient été des forêts ou des plaines. Mais dans ces cas-là, l'impact est tout de même très important, l'eau recouvrant la plaine entraine la disparition de la faune terrestre y vivant et noie les forêts. La plupart du temps, les forêts sont abattues préalablement, mais parfois les hommes ne daignent même pas déboiser. Ce fut par exemple le cas lors de la construction du barrage de Petit-Saut en Guyane où le barrage a été mis en eau sans déforestation. Or ces forêts se développent très lentement mais possèdent une biomasse très importante. Plus de 400 000km² de terre sont recouverts par les eaux des barrages et ne sont donc plus exploitables par l'Homme.


Arbres noyés dans le lac du barrage de Petit-Saut Le barrage de Petit-Saut en Guyane Française
Lac du barrage de Petit-Saut
Blocage des sédiments :
Le flux continu des rivières permet le transport de minéraux et d'éléments organiques qui rendent les terres fertiles et permettent d’avoir des eaux de bonne qualité. Les barrages empêchent cet écoulement naturel et les sédiments s'accumulent contre leur paroi. Un dépôt de sédiments se forme à sa base, constituant un réel danger, en cas d’événement sismique par exemple, de par leur masse importante (comme c'est le cas actuellement dans le gigantesque barrage de Trois-Gorges).
Ce dépôt provoque aussi un déséquilibre de l'écosystème en favorisant les invasions biologiques, notamment la prolifération des algues sur les eaux retenues. En outre, certains métaux lourds comme le mercure peuvent être accumulés dans les sédiments présents dans les lacs ce qui peut conduire à une contamination de l'eau, la rendant inutilisable par les populations. Des éléments apportés par les pluies accélèrent la sédimentation, et à cause de ce surplus de sédiments, l’eau devient plus trouble et se charge en divers éléments nutritifs et polluants. Cette pollution de l’eau la rend moins riche et les poissons manquent d’oxygène. Ceci accélère l'eutrophisation (le phénomène de vieillissement naturel des lacs).

Invasion d'algues dans le lac du barrage Grangent
Cette pollution est souvent accélérée par l'industrialisation des alentours du barrage.
Le fait que les sédiments, fertilisant en temps normal la terre en aval, soient stoppés par le barrage cause aussi un problème de taille dans le domaine de l’agriculture. En effet, en aval, la terre s’appauvrit au fil du temps, à tel point que la culture en devient presque impossible sans utiliser d’engrais chimiques, comme c’est le cas dans la vallée du Nil, en Egypte à cause du barrage d’Assouan.
Rupture du continuum fluvial :
Un autre impact important est le fait que la construction d’un barrage est synonyme de la rupture du continuum fluvial. Le continuum fluvial est un ordre naturel de la même sorte que la chaine alimentaire. Ainsi, chaque espèce a son rôle à jouer dans le cours d’eau. Une perturbation de ce continuum en amont aura des répercutions biologiques en aval.
La perturbation la plus connue est celle de la migration des poissons car les dispositifs mis en place (échelles, ascenseurs ou passes à poissons), malgré leur efficacité, ne sont pas toujours suffisants. Les barrages restent donc un obstacle souvent infranchissable pour les poissons migrateurs. C'est à cause des barrages que les saumons de l'Atlantique, privés de leurs lieux de freillage sur un grand nombre de fleuves, ont disparu de 309 rivières en Europe et en Amérique.

Echelle à poissons du barrage de Verbois
Risque de rupture :
De plus, le risque de rupture est présent mais reste rare : le dernier cas de rupture d'un barrage en France est celui du barrage de Malpasset qui céda le 2 décembre 1959. Une vague d'une quarantaine de mètre déferla sur Fréjus et fit 423 morts. Ce type d'incident est donc autant un désastre écologique que social.

Les ruines du barrage de Malpasset