Comme tout véhicule automobile à combustion interne, la motoneige rejette dans l'atmosphère des gaz qui augmentent la pollution, en particulier pour les utilisateurs qui se suivent. Comme la motocyclette, son niveau sonore peut être important. Les manufacturiers ont beaucoup travaillé à réduire ces facteurs. Ainsi le moteur à deux temps est de plus en plus remplacé par celui à quatre temps plus efficace, moins bruyant et moins polluant. Les motoneiges actuelles produisent par exemple 90% moins de bruit que celles des années 1960. La réglementation oblige actuellement le niveau sonore à être au maximum de 78 décibels à 20 mètres du passage d'une motoneige. Cependant, ce bruit a des effets cumulatif chez les utilisateurs et répétitif chez les riverains des pistes.
Les scientifiques notent des dommages causés par le tassement de la neige : imperméabilisation de la couche de surface qui cause des problèmes de ruissellement lors de pluies hivernales, plus grande conductivité thermique qui augmente la profondeur du gel sur les pistes et érosion printanière. Les effets sur les animaux sont plus difficiles à évaluer. Les études sont contradictoires à ce sujet, certains animaux se tiennent loin des sentiers, fuyant le bruit, et d'autres les utilisent pour leurs déplacements.
Les gouvernements réagissent lentement à ces problèmes face au lobby des utilisateurs et producteurs de motoneige. Par exemple, le gouvernement canadien n'a ainsi émis des règlements qu'en janvier 2005 afin de diminuer les émissions polluantes. Des chercheurs indépendants se penchent sur le problème comme dans le cas de l'automobile. Même des étudiants s'en mêlent comme ceux de l'École Polytechnique de l'Université de Montréal qui ont soumis un projet de Quasiturbine pour améliorer les performances de la motoneige et ceux de l'École de technologie supérieure (ÉTS) de l'Université du Québec qui travaillent depuis 2003 à rendre des motoneiges conventionnelles deux temps plus écologiques (injection directe et utilisation d'éthanol E85) afin de participer au Clean Snow Mobile Challenge. La Fédération des clubs de motoneigistes du Québec est partenaire des étudiants de l'ÉTS et suit de près les essais des futurs ingénieurs, en particulier celui de l'utilisation de l’éthanol cellulosique fabriqué à partir des rebuts forestiers et agricoles, évitant l'utilisation de céréales nécessaires à l’alimentation.
Certains adeptes ont des comportements peu respectueux des autres et de la propriété des riverains des pistes. La vitesse excessive, la randonnée hors-sentiers qui endommage la végétation et le comportement agressif sont leurs caractéristiques. Excédés par leur comportement, certains ont pris des mesures pour faire cesser l'activité des sentiers dans leur secteur et pour faire interdire la motoneige dans les parcs de conservation. Ainsi en 2004, des propriétaires en bordure du sentier qui passe dans la région des Laurentides, au nord de Montréal, ont obtenu un arrêt de cour afin d'interdire l'accès aux motoneiges. Dans une intervention inédite, le gouvernement du Québec a émis une loi spéciale pour redonner temporairement cet accès afin de ne pas perturber une activité économique importante dans la région et dans le reste du Québec.
Comme pour l'automobile, chaque année amène son lot d'accidents mortels, surtout lors de collisions avec d'autres motoneiges ou avec des arbres. On peut citer le cas du Minnesota, où chaque année, environ dix personnes décèdent dans ce type d'accident. Un facteur fréquent dans ces accidents est l'alcool alors que certains motoneigistes ont tendance à croire que le fait d'être en congé et hors de la route les soustrait à l'éthique. En Saskatchewan, sur 25 décès relevés entre 1995 et 1999, 21 étaient liés à l'alcool.
Les motoneigistes qui pratiquent le hors-pistes sont souvent impliqués dans des accidents. On recense également des cas de noyades parmi les conducteurs. En effet, les sentiers passent à l'occasion sur des lacs ou des cours d'eau gelés. Bien que les bénévoles des clubs de motoneigistes balisent les sentiers et signalent les conditions dangereuses, il arrive que l'épaisseur de la glace ne soit pas suffisante pour supporter le poids des engins à cause d'un redoux.
La « tolérance zéro » vis-à vis de la consommation d’alcool et le respect des limites de vitesse (par exemple 70 km/h en sentier, sauf zone résidentielle à 30 km/h en général) sont primordiaux pour la sécurité à motoneige. La connaissance des signaux de la main est également très importante pour avertir les autres motoneigistes des obstacles sur la piste ou des manœuvres qu'on va effectuer.