工业社会可分为早期工业社会和后期工业社会两个阶段，这两个阶段的自然资源开发，都是以化石能源利用为主体，但规模和程度有明显区别，从而对生态环境的影响层面也不相同。
17世纪中叶开始于英国的工业革命，是自然资源开发利用史上的一个里程碑，也是人类历史上最重大的文明进化现象。自此，小规模的手工业被大规模的机器生产所取代；以牲畜为动力的马车、耕犁、水车和以风为动力的帆船被以石化燃料为动力的火车、汽车、拖拉机、收割机和轮船所取代。这些技术革新和发明，在几十年内就使得欧洲和北美洲以农业为基础的城市社会转变为更加城市化的早期工业社会。工业社会的基础，从本质上来说就是以人类智慧来提高人均能源消耗量。农业、制造业、交通运输业等都需要大量依靠燃烧煤和石油提供动力的机器，替代那些曾经由人力和畜力来做的工作。这些在大大提高生产力，促进商品流通和贸易，推动社会变革的同时，对自然资源的开发利用也产生了革命性的影响。
工业发展使流入城市（同时又是工业中心）的矿物原料、燃料、木材、食品等物资大大增加。其结果是提供这些资源的非城市地区资源损耗、环境退化；而城市地区则被烟尘、垃圾和其它废物所污染。在农村，以石化燃料为动力的农业机械，以不可更新资源为原料的化肥、农药，以及新的植物育种技术，大大提高了农作物的单位面积产量，但其对土壤、水源的污染以及对生物多样性的损害也是严重。农业生产增长和农产品剩余又使从事农业的人数大为减少，于是大批农业人口迁入城市，城市化进程进一步加快，废气、废水、废渣在城市里蔓延开来。
第一次世界大战以后，效率更高的机器和规模更大的生产技术发展起来，构成后期工业社会的基础。后期工业社会在自然资源开发利用上取得的成就，使生活在其中的多数人都获得了可观的福利。大量价廉物美的新产品；农业劳动生产率大为提高，少数农民就可以生产出满足全社会需要的农产品；医疗卫生和营养条件大为改善，人均寿命显著增加；教育水平等有较大提高，人口增长率则逐渐下降等。后期工业社会的自然资源利用也出现新特点：①生产极大增长，同时利用广告之类的宣传手段人为地制造需求，刺激消费，从而使消费极大地增长，自然资源消耗加重。②对不可更新资源（如石油、煤、天然气、各种金属）的依赖大大增加。③合成材料出现，部分替代了天然材料，然而很多合成材料在环境中的分解非常缓慢，造成了环境污染。④人均能源消耗急剧上升。发达工业社会在给人类带来巨大好处的同时，也使早已存在的资源和环境问题更趋尖锐，并产生了一些新的资源环境问题。在地方尺度上，污染物甚至有毒物渗入地下水，过量开采地下水、煤炭等导致地面下陷。在区域尺度上，森林破坏，土地退化，空气污染。在全球尺度上，温室气体（二氧化碳、甲烷）在大气中累积和臭氧层破坏引起全球气候变暖，有的物种灭绝，某些资源近于枯竭。另外，工业化使人类抗争自然的能力大大提高，于是人们对待自然的态度发生了变化，并产生了一个错觉——人类可以征服自然。很多学者指出，只要人们继续持有这种世界观，继续滥用地球生命支持系统，生态破坏和环境污染还会进一步加剧。
中国进入工业社会的时间虽然较短，但西方工业化的成果却早已在中国大地上生根发芽。农业是典型的资源约束型产业，水土资源是其发展的根基。在西方工业文明基础上成长起来的现代农业大大提高了农业生产力，但却常常造成土地退化、水资源短缺、动植物资源减少等生态问题。不合理的农业资源开发利用方式正在成为加剧水土流失和水土污染的重要原因，水土资源问题又反过来约束农业的可持续发展，威胁人们的食品安全。
以水资源问题来说，上世纪七八十年代以来，由于城镇化的迅速扩展、工农业用水的急剧增加和严重的水污染，中国水环境恶化和水资源短缺现象日益明显。在北方地区，过去村边小河流水的景象早已不复存在，河水断流，原有河床常年干涸见底，或者变成了臭水沟，沿河的自然生态和民俗景象也随之消失。江南地区本来河湖纵横，水源丰富，自古就被称为鱼米之乡，但近些年也是河湖萎缩，水体污染，甚至出现了“江南水乡无水喝”的现象。虽然近年来经过大力整治，水污染问题有所改变，但总体情况依然不容乐观。
除工业废水和城市生活污水造成的污染外，因不合理的农业经营和农业生产方式导致的面源污染日趋严重，已成为目前中国农业污染的重要形式，而且其治理难度更大。中国农业面源污染主要表现为：化肥、农药、农膜的不合理使用和处理所产生的污染；畜禽高密度养殖和粪便的不适当处理而产生的污染；秸秆露天焚烧和随意丢弃而产生的污染等。面源污染一旦生成，其影响的不仅是地表水环境，还会对农业土壤、地下水以及农村大气环境产生直接或间接的影响，并可能经由水循环和大气循环，将污染扩展到农业生态系统之外。此外，较之于点源污染，面源污染的分散性、广泛性、多样性、随机性等特点也会加大治理难度。随着经济发展和城市化进程的加速，水资源的消耗和各种污染物的排放量还会增加，水环境保护的压力有增无减。
地球系统科学认为，影响地球表面“人类—环境系统”变化有三大驱动力：第一是日地作用，第二是地核驱动，第三是人类活动。日地作用和地核驱动是引起“人类—环境系统”变化的真正外部作用力，而人类活动对生态系统的干扰则是内部作用力的外化。在历史时期，人类活动对环境的影响已经有所显示，并对世界文明的进程产生了重大影响。目前，这种外化了的内部作用力引起的环境变化，在某些方面已经接近或超过了由自然因素引起的环境变化的强度和速度。尤为严重的是，自从工业革命以来，人类对环境影响的总强度已经超出地球表面许多大面积地区的恢复能力，导致了局部甚至区域性的不可逆变化。