La construcción de una obra de gran envergadura, como son los Túneles de Pajares, con una extensión de casi 25 kilómetros, de gran complejidad técnica por las dificultades orográficas y geológicas del macizo cantábrico, requiere en consonancia de la aplicación de singulares medidas de protección medioambiental, sobre todo, si como en este caso, el entorno natural y los espacios que los rodean están protegidos.
La riqueza natural del territorio que atraviesa la Variante de Pajares ha exigido una especial atención a la hora de minimizar los impactos sobre el entorno, mediante acciones encaminadas a proteger la fauna, vegetación y sistemas hidrológicos, la reducción de posibles emisiones contaminantes a la atmósfera y el tratamiento de residuos. Estas acciones forman parte de la política de protección medioambiental de Adif. Uno de los tres principios esenciales de la identidad de la empresa es ser social y medioambientalmente responsable. Por ello, en la construcción de nuevas líneas y particularmente en las de alta velocidad, Adif incorpora, partiendo de las directrices establecidas en las DIA, una serie de medidas tendentes a respetar escrupulosamente el ecosistema de las zonas por las que discurre y a minimizar su impacto visual, sonoro y paisajístico.
El 80% del trazado de la Variante de Pajares discurre en túnel, lo que supone también la eliminación casi total del impacto visual de la conexión ferroviaria, y evita el efecto barrera de las líneas que van en superficie. Esta circunstancia permite además que las poblaciones de oso pardo no vean limitados sus corredores naturales por la acción humana.
En una obra subterránea de estas características las afecciones medioambientales se reducen al entorno de los emboquilles, al material resultante de la excavación, al tratamiento de las aguas residuales y a la implantación de los sistemas auxiliares de la obra (instalaciones de carácter temporal que, una vez concluida la obra, desaparecen y permiten el regreso a la situación previa en el entorno).
Dada la riqueza medioambiental de la Cordillera Cantábrica, la Declaración de Impacto Ambiental (DIA) ha establecido unos condicionantes bastante rigurosos para las zonas exteriores de las obras, particularmente en la zona del emboquille Norte, situada en el valle del río Huerna, zona declarada Lugar de Importancia Comunitaria, LIC de Peña Urbina, zona de gran valor ambiental y hábitat natural del oso pardo.