La luminosité accrue du ciel urbain est responsable de la disparition de la voie lactée du ciel nocturne. Cependant, l'impact de la pollution lumineuse n'est pas seulement sentimental, mais a aussi des conséquences plus profondes, notamment pour les chercheurs en astronomie. Pour les astronomes professionnels, la distance croissante des sites d'observation primaires où sont logés les télescopes, qui doivent être situés loin des deux sources de pollution atmosphérique et de la lueur du ciel urbain pour assurer un nombre élevé de "bonnes" nuits, devient plus problématique à mesure que les coûts économiques et environnementaux de l'utilisation de l'énergie continuent d'augmenter. Les astronomes amateurs, quant à eux, doivent chercher et trouver des points d'observation primaires qui ont échappé au développement commercial et résidentiel et doivent voyager plus longtemps de chez eux pour avoir une vue claire du ciel. De plus en plus, l'équipement le plus important nécessaire pour profiter des merveilles du ciel nocturne est une voiture avec un réservoir plein et une carte.
Cependant, les effets négatifs de la pollution lumineuse vont bien au-delà de l'astronomie et affectent la santé des êtres vivants. Des recherches récentes suggèrent que la nuit, la présence de lumière peut interférer avec les "rythmes circadiens" normaux, le cycle jour-nuit de 24 heures que les humains utilisent depuis des milliers d'années pour maintenir leur santé et réguler leurs activités. La faune est également endommagée par les défrichements inutiles de la nuit. Des tortues de mer fraîchement écloses aux oiseaux migrateurs, en passant par les poissons, les grenouilles, les salamandres et les lucioles : l'éclairage artificiel nocturne détruit le cycle des créatures nocturnes de manière potentiellement dévastatrice. Bien que les recherches dans ce domaine soient toujours en cours, il devient évident que la lumière du jour et l'obscurité de la nuit sont nécessaires pour maintenir une production hormonale, un fonctionnement cellulaire et une activité cérébrale sains, ainsi que pour assurer une alimentation, un accouplement et un comportement migratoire normaux pour de nombreuses espèces animales, y compris les humains.
Paradoxalement, outre le gaspillage d'énergie, un environnement nocturne trop lumineux produit une visibilité réduite, sans parler du fait que l'éblouissement direct provoqué par des lampadaires mal protégés, ou des phares de voiture mal réglés, est souvent aveuglant et peut dans ce cas compromettre sa propre sécurité et celle des autres. Les yeux des êtres humains, lorsqu'ils se sont adaptés à l'obscurité, ont une bonne capacité naturelle dans les situations de faible luminosité. Mais lorsque les paysages nocturnes sont sur-éclairés, les yeux n'ont jamais la capacité de s'adapter à l'obscurité, et les zones adjacentes aux zones éclairées deviennent impénétrables, ce qui réduit la sécurité, par exemple lors de la conduite d'un véhicule. Certaines communautés ont également connu une diminution de la criminalité en réduisant ou en supprimant l'éclairage nocturne dans les zones appropriées. Même selon une étude publiée dans le Journal of Epidemiology and Community Health en 2015, il n'existe aucune preuve scientifique que l'augmentation de l'éclairage extérieur la nuit décourage la criminalité, alors qu'il est certain qu'elle s'avère coûteuse.