Возвращение сверхзвуковой авиации в повестку дня ставит острые вопросы о воздействии выбросов на озоновый слой и климат. Высотные полёты (16-22 км) в стратосфере создают принципиально иную экологическую ситуацию по сравнению с дозвуковой авиацией.
В 1970-х годах проект сверхзвукового транспорта США был во многом отвергнут из-за опасений относительно воздействия выбросов NOx на озоновый слой. В те годы расчёты показывали потенциальное сокращение озонового слоя на 15-20%, хотя более поздние модели дали значительно меньшие оценки.
В двигателях сверхзвуковых самолётов образуются оксиды азота (NOx = NO + NO₂) из атмосферного азота при высоких температурах сгорания. N₂O сам по себе не является прямым продуктом сгорания в значительных количествах, однако воздействие NOx в стратосфере затрагивает тот же химический цикл, что делает N₂O опасным парниковым газом.
Современные проекты сверхзвуковых коммерческих самолётов — Boom Supersonic Overture, Aerion AS2, Spike Aerospace S-512 — нацелены на снижение высоты крейсерского полёта до 15-16 км, чтобы минимизировать воздействие на озоновый слой. Дополнительно разрабатываются технологии низкоэмиссионных камер сгорания.
Водородные сверхзвуковые самолёты теоретически могут вообще не производить CO₂, но производят повышенное количество водяного пара и H₂, которые имеют собственное воздействие на стратосферу. N₂O-нейтральность водородного сверхзвукового транспорта является предметом текущих исследований.
Оценка воздействия флота сверхзвуковых самолётов на уровень 2000 рейсов/сутки даёт увеличение N₂O-эквивалентного воздействия на стратосферу около 0,001% — относительно небольшую, но не нулевую величину.