Jo projektin toteutettavuustutkimusvaiheessa tehtiin useita alustavia arviointeja ja lähtökohtamäärittelyjä. Lisäksi Nord Stream on toteuttanut kattavinta Itämerellä koskaan tehtyä merenpohjan tutkimusta vastatakseen Itämeren alueen viranomaisten, yhdistysten ja yksityisten tahojen kansainvälisissä konsultaatioissa esittämiin kysymyksiin.

Ympäristötutkimusten tulokset sisällytetään ympäristövaikutusten arvioinnin (YVA) lopulliseen luonnokseen, joka jätetään viranomaisten tarkasteltavaksi syksyllä 2008.  YVA rajat ylittävässä viitekehyksessä toteutetaan Espoon sopimuksen edellyttämällä tavalla.

Toteutetut ympäristön lähtökohtamäärittelyt kuvaavat seuraavia Itämeren ympäristömuuttujia: 

• hydrografia ja merenpohjan tila
• meren kasvisto ja eläimistö
• kalat ja kalankasvatuslaitokset
• linnut
• nisäkkäät
• suojelualueet
• matkailu ja virkistysalueet
• meriarkeologia
• kemiallisten ja tavanomaisten ammustarvikkeiden hylkäysalueet
• jo olemassa olevat kaapelit ja putkilinjat
• raaka-aineresurssit ja niiden hyödyntäminen
• laivaliikenne, reitit ja laivaväylät

Ympäristötutkimukset kuvaavat merialueita yleisluontoisesti ja kiinnittävät huomion herkkiin alueisiin, jotka tulee ottaa erityisesti huomioon Nord Stream -hankkeen tulevissa vaiheissa. Nord Streamin suunnittelua varten toteutetuissa geologis-teknisissä kenttätutkimuksissa tehtiin perusteellisia havaintoja oseanografiasta, vedestä, pohjasedimenteistä, biologiasta jne. Näiden tutkimusten pohjalta määritellään putkilinjan lopullinen reitti.

Geologis-teknistä selvitystä tehtäessä analysoitiin huolellisesti yli 1000 vesi- ja maaperänäytettä. Tutkimuksen ainutlaatuiset tulokset ovat äärettömän hyödyllisiä Itämeren ympäristön jatkotutkimukselle. Kyseessä on Nord Streamin taholta merkittävä panos Itämeren tutkimukseen.