青藏鐵路珍稀物種豐富，生態類型獨特原始，環境敏感，壹旦被破壞就很難恢復。
如何解決凍土問題？
青藏鐵路建設首次采用“主動降溫、地基降溫、凍土保護”的設計原則，對於“被動保溫”來說是壹場革命。設計中盡量避開不良凍土現象發育的路段，遇到高溫極不穩定的厚地下凍土路段時采取“過橋”的方法。施工中采取了片石通風路基、片石通風護道、通風管路基、熱棒、鋪設保溫板等多種措施。提高凍土路基的穩定性，其中許多凍土工程措施為國內外首創。青藏鐵路上有壹種特殊的路基，就是在土路堤底部填築壹定厚度的毛石，然後在上面鋪上帶土層的路基。這條111 km“碎石層通風路基”在國內尚屬首例。它就像壹個散熱風扇，冬天把路基和地基的熱量帶走，夏天吸收的熱量少，起到降溫的作用，能有效保護凍土路基的穩定性。
青藏鐵路建設專家組組長、凍土專家張教授認為，青藏鐵路出現大規模凍土工程病害的可能性比較小，列車時速可以達到100公裏以上，常年保持暢通是沒有問題的。
如何保證施工人員的人身安全？
青藏鐵路沿線年平均氣溫在零攝氏度以下，大部分地區空氣中的含氧量只有內地的壹半左右。寒冷缺氧、沙塵暴肆虐、紫外線強烈、自然疫源地眾多，被稱為人類生存極限的“禁區”。如何保證建設者在惡劣環境下的生命安全，也是壹個世界性難題。
鐵道部和衛生部制定了完善的衛生防護措施，使醫務人員與施工人員的比例達到1.5%-2%，全線配備常規醫療設備3900余臺套，半小時內將員工送往現場醫院進行有效治療。遵循高原生理規律，所有承包商在較低海拔地區“適應環境”壹周後，被允許進入施工現場工作。限制人員工作時間，采用機械化施工，降低勞動強度。為防止高原缺氧，施工單位創造性地在海拔4500米至5100米使用高壓氧艙，填補了國內外醫學空白。在高海拔地區進行人工制氧科學研究，在世界上尚屬首次。在海拔4905米的霍峰隧道，研制出每小時生產24立方米高純氧氣的高原醫用制氧設備，並對這項技術進行了總結和推廣。全線建成17大型制氧站，有效改善了作業環境。霍峰隧道建設中的“青藏鐵路霍峰隧道制氧供氧系統的開發與應用”科技成果，填補了目前世界高海拔制氧技術的空白。
如何保護野生動物？
為保護青藏高原獨特的、極其珍貴的野生動物資源，鐵路選線應盡量避開野生動物棲息和活動的重點區域，項目西藏段繞過林州市鵬博黑頸鶴保護區。對於必須經過野生動物活動區的路段，組織專家研究野生動物的保護，掌握沿線野生動物的分布習性和遷徙規律，最大限度減少對它們的幹擾。青藏鐵路沿線有33條野生動物通道，沿線累計寬度近60公裏。根據不同動物的遷徙習性，通道設計為橋下、隧道上方、緩坡處三種形式。
如何保護高原植被？
建設者采用分段施工，植被移植的方法。先將施工區的草皮切成塊，然後用鏟車將草皮連同泥土壹起運到草皮移植區，並有專人負責養護。路基成型後，將草皮移植回路基邊坡。對於昆侖山以南自然條件較好的地區，應精心選擇適合高原生長的草種，輔以噴播、地膜覆蓋等適宜技術，盡可能恢復地表植被。在脫脫河、安多、當雄等高海拔地區進行了草皮種植和移植試驗。成功後在全線推廣，開創了世界高原高寒地區人工種草試驗成功的先例。
為了保護高原濕地，青藏鐵路應盡可能避開濕地。當必須穿越濕地時，壹般采取“以橋代路”、多設涵洞、路基基底填石等措施，防止路基地下徑流被切斷，防止濕地萎縮。