Ce moyen de transport lutte contre son propre succès. Dans les pays développés, nombreux sont les aéroports dont la capacité est déjà dépassée et qui accumulent les retards. Les systèmes de contrôle du trafic aérien sont fortement surchargés et, dans certains endroits, alourdis par des règlements judiciaires démodés et fort peu rentables. L'opposition à l'agrandissement des aéroports existants et à la construction de nouveaux aéroports signifie qu'il sera probablement malaisé d'étendre la capacité du système de transport aérien. Dans les pays en développement, ces défis sont plus lointains. Les niveaux de trafic aérien sont actuellement assez bas, mais devraient augmenter rapidement. La croissance du trafic aérien est vue d'un œil favorable par de nombreux gouvernements et leur population; il devrait donc être moins difficile de trouver des sites de construction d'aéroports.
Les défis qui se posent en matière d'environnement pour le développement durable du transport aérien concernent sa croissance et la faible efficience énergtique de ce moyen de transport. Le transport aérien représente environ 13% de la consommation totale d'énergie liée aux transports. Ces niveaux de consommation suffiraient en eux-mêmes à qualifier le transport aérien de source importante de gaz à effet de serre; cependant, on commence à comprendre que la responsabilité du transport aérien dans les changements climatiques de la planète dépasse de loin sa part d'utilisation de l'énergie, car les avions libèrent des polluants à haute altitude. Il est moins aisé de passer à des carburants qui ne soient pas à base de carbone pour ce mode de transport que pour les véhicules à moteur.
Les grands aéroports, dont un nombre important se trouve dans les pays développés, constituent des sources importantes d'émission de polluants tels que les oxydes d'azote. Ces émissions sont produites non seulement par l'appareil, mais aussi par le grand nombre de véhicules de service sur site et par les véhicules légers et les bus assurant les navettes.
Les aéroports sont ensuite des sources majeures de bruit et d'em-bouteillages. Même si le bruit produit par l'atterrissage ou le décollage d'un avion a été considérablement réduit ces dernières années, notamment dans les pays développés, le nombre de vols a augmenté assez rapidement pour annuler une bonne partie de cette amélioration. En ce qui concerne la congestion, les dizaines de millions de passagers arrivant dans les aéroports, souvent dans des véhicules légers ne transportant qu'une personne, font des aéroports de grands centres de congestion du trafic.