地震灾害。“一带一路”地处阿拉伯板块、印度板块与欧亚板块交界处，板块间的碰撞挤压，导致区域内地震活动频繁，构造运动强烈，形成高山带与高原区；阿拉伯板块与欧亚板块斜向汇聚，形成扎格罗斯造山带和伊朗高原；印度板块与欧亚板块的俯冲、碰撞形成了现今最活跃的青藏高原。据有关文献报道，自有地震记录以来青藏高原及其周边发生里氏 8 级及以上大地震 18 次，7—7.9 级地震更是达到了 100 余次。强烈的构造运动造成了重大的人员伤亡和经济财产损失。
水文气象灾害。在全球变暖的大背景下，极端天气气候事件（如极端降雨、雪灾、干旱等）的变化引起了学者的广泛关注。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第 5 次评估报告指出，1880—2012 年，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，升高了 0.85℃；2003—2012 年平均温度比 1850—1900 年平均温度上升了 0.78℃。受此影响，各种极端天气气候事件频发，对全球社会经济与人类的生产生活带来了重要影响。据世界气象组织（WMO）估计，仅 1967—1991 年的 25 年间，干旱影响了全球 28 亿人，其中 130 万人因直接或间接地受干旱袭击而死亡。2011 年 7 月 21 日，我国新疆阿勒泰地区自西向东出现不同程度的降水，小时降水 20 mm 以上，此次极端降水事件造成 30 000 余亩农作物遭受不同程度损坏，9 000 余人口受灾，直接经济损失近 900 万元人民币。2012 年 10 月 31日，印度金奈附近遭受暴雨袭击，造成 60 000 人受灾，许多村庄被洪水淹没，大量居民房屋被毁。
地质灾害。在全球气候变暖的趋势下，高山区的极端气温、极端降水表现出频率增加、强度增强的趋势。加之“一带一路”地区环境脆弱，各类次生自然灾害特别是山区地质灾害（如滑坡、泥石流、堰塞湖、溃决洪水、冰川消融等）暴发频度增加，规模不断增大，往往带来巨大的财产损失与人员伤亡。以连接贯通西部丝路南北的关键枢纽——中巴经济走廊为例，仅 KKH 段（从中国新疆喀什到巴基斯坦北部城市塔科特，全长 1 036 公里），其间分布着灾害性崩塌滑坡 56 处、泥石流 155 条、雪崩 21 处、大型堰塞湖 2 个（Atabad 滑坡堰塞湖和帕苏冰碛堰塞湖）处，以及 10 条大型冰川。
海洋灾害。“一带一路”沿线国家大部分受到海洋灾害的影响，主要海洋灾害类型有风暴潮、海啸、海岸侵蚀、海洋酸化、赤潮等。从我国南海北部到北印度洋沿岸，热带气旋（我国称为台风）带来的灾害最为常见，除大风产生房屋树木倒塌外，风暴潮带来海水倒灌和沿海城市内涝也是最常见的灾害之一。2004 年，印尼北部苏门答腊岛亚齐省海域发生里氏 8.7 级地震，引发强烈海啸，直接或间接造成斯里兰卡、印度、印度尼西亚、泰国、马来西亚等国家约 24 万人死亡，超过 50 万人受伤，经济损失 100 亿美元以上；截至 2018 年 10 月 8 日统计，2018 年 9 月 28 日印尼中苏拉威西省强震和海啸造成 1 944 人遇难，5 000 余人失踪。此外，气候变化引起的海平面上升对海洋灾害有加剧作用，海平面上升会导致海岸带的风暴潮、海岸侵蚀和海水倒灌等问题加剧。
自然灾害链。灾害链是指原生灾害及其引起的一种或多种次生灾害所形成的灾害系列。在全球气候暖化、地震、极端降水等多因素综合作用下，自然灾害的发生发展过程变得更加复杂、灾害规模越来越大，破坏能力越来越强。“一带一路”地区复杂的地形、多变的气候条件形成各种不同类型的灾害链，典型实例有：滑坡—碎屑流—堰塞湖—溃决洪水（2000 年发生在中国西藏的易贡滑坡）、滑坡—堰塞湖—溃决洪水（2010 年发生在巴基斯坦的 Atabad 大滑坡）、冰川消融—泥石流—堰塞湖—溃决洪水（1953 年发生在中国西藏的古乡沟泥石流）等。灾害链在时间和空间上扩大了危害范围，增加了灾害损失，往往导致巨灾甚至跨境灾害，增加了防灾、救灾的复杂性。