意外茁壮和意外死亡
与食品安全问题相比，转基因作物对动、植物带来的影响有更多实践依据，尽管这些依据同样富有争议。
在种有抗除草剂转基因作物的农田里，种植者可以通过喷洒高效力的农药清除杂草，以此节省锄草的人力，同时保证农作物不受损害。然而“绿色和平”食品与农业项目主任方立峰指出，杂草虽然在初期可能会被除草剂除掉，但在一段时间后，则会产生抗除草剂的特性。更严重的是基因飘移，即抗除草剂作物的花粉一旦与杂草结合，则新生的杂草也将带有抗除草剂基因，从而产生原来除草剂也无法对抗的“超级杂草”。
这样的事例1990年代就已发生。1995年，抗除草剂转基因油菜在加拿大获准进行商业化种植。大约两年后，受对不同除草剂具有抗性的转基因油菜的交叉影响，加拿大很多地方的油菜田里甚至出现了能够对抗三种除草剂的杂草。
对于加拿大“超级杂草”事件，支持转基因的科学家也只能以“人们还可以研制出新的除草剂来对付它们”的说法进行回应。而“超级杂草”的预防则似乎更难。由于转基因花粉经由风媒能够飘移至数百米以外，从而影响到当地植物，所以很多国家不得不在转基因农田周边设置比数百米更宽阔的隔离区，以此预防转基因污染；而在预防措施失守之处，比如美国的一些农场，方立锋说，“农民们已经重新拾起镰刀，因为除草剂怎么喷洒也没有用了。”
此外，一项与BT棉花相关的试验显示，在用BT棉叶片喂食螟蛉至第13代时，螟蛉对棉花BT毒蛋白的抗性增强至初始代的7倍。也就是说，在各种BT转基因作物靶标害虫的后代中，抗性同样能够形成。
对于这样的问题，转基因作物研究者同样缺少有效的应对手段。目前普遍应用的办法是在转基因作物种植区域内，加种一片传统作物。由于同时食用转基因作物和传统作物，害虫形成BT毒蛋白抗性的时间会有所推迟。这片故意喂给害虫的传统作物种植区因此被称作“避难所”。
1999年，美国康奈尔大学副教授约翰·罗西在《自然》杂志上发表文章称，他的研究团队曾经用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋草喂食大斑蝶幼虫，四天后，44%的幼虫死亡，幸存者则食量明显降低，且生长速度减缓。罗西据此得出结论：转基因抗虫作物会毒害非靶标昆虫。
不过后来，这个结论连同实验的科学性本身一并遭到美国环境保护局的否定。环保局专家给出的理由是：这样的情况只可能出现在实验室，因为玉米花粉较重，自然状态下不会飘移至5米以外，而且田间试验并未发现抗虫玉米花粉对斑蝶有任何威胁。
这样的解释，是否同样适用于其他转基因作物种植区内赤眼蜂、蜘蛛、草蛉等害虫天敌的意外死亡，似乎还未可知。
转基因作物更环保？
转基因作物的环保价值也在被人议论。抗虫转基因作物在不使用杀虫剂的情况下即可杀死害虫，因此其环保价值至少在害虫形成BT毒蛋白抗性之前确实存在。此外，抗除草剂作物在节省人力的同时，还减少了对农田地表土的翻动，从而保护了土壤的固定碳元素的能力，降低了温室气体二氧化碳的排放量。
一份来自国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)的报告——《2009年全球商业化生物技术/转基因作物发展现状》称，生物技术可以通过降低农药使用量和保护性耕作两种途径减少温室气体的排放量。2008年，这两种途径合计使二氧化碳的排放量减少了144.2亿千克，相当于从全世界的道路上移除了694万辆汽车。
一种环保的、具有固氮能力的转基因作物也很受期待。ISAAA报告称，在农业生产中，农民所使用氮肥的三分之二最终将挥发或流失。土壤中的氮元素挥发并转化为笑气后，其对全球变暖的影响将比二氧化碳严重300倍。流失入水的氮元素则可能在河口或三角洲诱发严重的藻华灾害。不过最快在五年之内，具有固氮能力的转基因作物即可面世，这种作物的出现最终甚至能将氮的使用效率提高50%。换言之，氮肥的使用量将因此减少一半，从而降低温室气体的排放量和藻华风险。
不过，人们在期待这种新型转基因作物环保价值的同时，也完全有理由对既有转基因作物环保能力的可持续性进行追问。实际上，由于“超级杂草”和害虫抗BT毒蛋白抗性的出现，人们已不得不重新采用物理方法进行除草并加大农药的毒性和使用剂量。
