Talvivaara on sitoutunut toimimaan ympäristövastuullisesti.

Talvivaara-projektia koskeva ympäristövaikutusten arviointiprosessi (YVA) saatiin päätökseen 30. joulukuuta 2005. Arviointiprosessin valmistuminen oli edellytys ympäristöluvan saamiselle. Ympäristö- ja aloituslupa hankkeelle myönnettiin 29. maaliskuuta 2007.
Ympäröivän luonnon tilaa Talvivaarassa on seurattu vuodesta 2004 lähtien. Tavoitteena on kerätä monipuolista tietoa kaivosalueelta, jotta kaivostoimintaa voidaan suunnitella ympäristöystävällisellä tavalla ja toiminnan vaikutuksia seurata louhinnan aikana. Alustavaa seurantaa jatketaan, kunnes kaivos aloittaa toimintansa, minkä jälkeen seuranta on osa ympäristövaikutusten arviointiprosessia.

Tärkeimmät ympäristön tilaa kuvaavat mittarit ovat:
Ympäristövaikutusten arviointiprosessi (YVA) koskien Talvivaaraa tehtiin kevään 2004 kuluessa, kun YVA-ohjelma kirjattiin arviointiprosessin ohjenuoraksi. The YVA koskien Talvivaaraa saatiin valmiiksi 30. joulukuuta 2005.

YVA:n keskeinen osa-alue oli erilaisten louhintamenetelmien vertailu perustuen niiden oletettuihin ympäristövaikutuksiin. Prosessien vertailun oleellinen sisältö oli seuraava:
YVA-prosessia ovat johtaneet ja seuranneet tätä tarkoitusta varten perustetut projekti- ja johtoryhmät. Kaivosprojektin suunnittelun edistymisestä ja sen ympäristövaikutuksista on säännöllisesti raportoitu paikallisessa mediassa sekä tiedotustilaisuuksissa, jotka on tarkoitettu paikallisille asukkaille.
Talvivaaran kaivoksen ympäristölupahakemus jätettiin Pohjois-Suomen ympäristökeskukselle maaliskuussa 2006, ja Talvivaara sai ympäristöluvan maaliskuun 29. päivänä 2007.

Kaivoksen teollisuusalue, joka rakennetaan Talvivaaraan, sijaitsee teollisuuskäyttöön varatulla asemakaava-alueella. Sotkamon kunta sekä Kainuun ympäristökeskus ovat vastuussa teollisuus- ja muulle kaivosalueelle tarvittavien rakennus- ja poikkeuslupien sekä suunnittelutarveratkaisujen myöntämisestä. Lisäksi Suomen teknisen turvallisuuden valvontaviranomainen (TUKES) vastaa alueen yleissuunnitelman hyväksymisestä.
Ympäristöluvassa on määräyksiä kaivoksen ympäristövaikutusten vähentämiseksi sekä estämiseksi. Määräyksien toteutumista seurataan tarkkailusuunnitelmassa määritellyllä tavalla. Tarkkailusuunnitelma on jätetty hyväksyttäväksi Kainuun ympäristökeskukseen elokuussa 2007. Tarkkailusuunnitelma sisältää:
Erikoisseurannan kohteina ovat liito-oravat, lepakot, kangasrousku ja kekomuurahaiset.
30.07.2009 Talvivaaran kaivoksen laboratoriotiedote