TVO on sitoutunut kestävän kehityksen periaatteisiin ja ympäristövastuu on osa yhtiön johtamisjärjestelmää. TVO:n ja Posivan sertifioidut ympäristöjärjestelmät täyttävät kansainvälisen ISO 14001 -standardin sekä energiatehokkuusjärjestelmän vaatimukset. Niiden tavoitteena on jatkuva parantaminen ja ympäristönsuojelun tason nostaminen. TVO:n ympäristöjärjestelmä on lisäksi EMAS-rekisteröity.
TVO tunnistaa toimintansa ympäristö- ja energianäkökohdat, ja minimoi niistä aiheutuvat haitalliset vaikutukset sähkön tuotantoketjun kaikissa vaiheissa. TVO seuraa jatkuvasti toimintansa vaikutuksia ympäristön tilaan.
Vuonna 2018 toiminta oli lainsäädännön, ympäristölupien sekä ympäristöjärjestelmän mukaista. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen merkittävimmät ympäristövaikutukset ovat ilmastoystävällinen sähkön tuotanto ja lähialueen meriveden paikallinen lämpeneminen. Raportointivuonna jäähdytysveden lämpötila pysyi ympäristöluvan edellyttämissä rajoissa. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen aiheuttama ympäristökuormitus oli vähäistä. Radioaktiiviset ilma- ja vesipäästöt olivat alle viranomaisten asettamien rajojen.
Toimintaa kehitettiin ympäristölupien ja ympäristöjärjestelmän vaatimusten mukaisesti. Jatkuvan parantamisen periaatteen mukaisesti toiminnalle asetetaan tavoitteita ympäristöohjelmassa, jota seurataan säännöllisesti eri alan asiantuntijoista koostuvassa ympäristöryhmässä. TVO on mukana myös energiatehokkuussopimuksessa. Sopimuskaudella 2017–2025 säästötavoite on 150 GWh.
Vuonna 2018 Olkiluodon ydinvoimalaitoksen alueella tapahtui ympäristövahinko, jossa työkoneesta oli valunut öljyä maaperään. Pilaantunutta maa-ainesta puhdistettiin kohteesta 5 m3. Lisäksi vuoden aikana havaittiin OL1-laitosyksikön rakentamisen aikana tapahtunut vahinko. Kohteessa toteutettiin kunnostustyö ulkopuolisen toimijan valvomana, ja yhteensä pilaantunutta maa-ainesta poistettiin noin 250 tonnia. Vähäisempiä ympäristövahinkoja tapahtui viisi.
Vuoden 2019 alussa TVO havaitsi, että poistokaasupiipun näytteenottojärjestelmän keräystehokkuutta aerosolien osalta ei ole huomioitu OL1- ja OL2-laitosyksiköiden päästöraportoinnissa laitoksien käyttöhistorian aikana. Tästä johtuen raportoidut aerosolipäästöjen tulokset tulevat tarkentumaan myöhemmin. Aerosolipäästöjen vaikutus ympäristön laskennalliseen säteilyannokseen on merkityksettömän pieni.
Ympäristöön liittyvät riskit on tunnistettu ja arvioitu, eikä niissä ole todettu merkittäviä toimintaan vaikuttavia riskejä. Riskienhallinnalla pyritään ennakoimaan mahdolliset poikkeavat tilanteet sekä torjumaan niiden ympäristölle haitalliset seuraukset. Voimalaitoksen ennaltavarautumissuunnitelma päivitettiin vuonna 2018.
Etelä-Suomen aluehallintovirasto antoi joulukuussa 2016 päätökset Olkiluodon ydinvoimalaitoksen ympäristöluvan lupamääräysten ja jäähdytysveden johtamista koskevan vesilupapäätöksen lupamääräysten tarkistamisesta. Ympäristö- ja vesilupapäätökset koskevat voimalaitoksen toimintoja ja sen varaenergiantuotantoa. Vaasan hallinto-oikeus antoi ratkaisunsa asiassa 19. kesäkuuta ja päätös tuli lainvoimaiseksi heinäkuussa 2018.
Vuoden 2018 ympäristöasiat ja ympäristöä kuvaavat tunnusluvut sekä ympäristöohjelman tulokset raportoidaan yksityiskohtaisemmin vastuullisuus- ja ympäristöraportissa TVO:n vuosikertomussivustolla, http://vuosikertomus.tvo.fi/vuosikertomus2018. Tiedot ovat ulkopuolisen tahon todentamia.