La combustion du gaz naturel ne génère pas d’imbrûlés ni de suies. Les émissions en poussières et dioxyde de soufre sont quasiment nulles.

Le choix d’une chambre de combustion spécifique (« chambre bas NOX ») permet de limiter les émissions d’oxydes d’azote. Les émissions de monoxyde de carbone sont également très faibles.
La diffusion est assurée par des cheminées dont la hauteur est calculée afin de permettre une dispersion efficace des effluents dans l’air, compatible avec l’environnement de la centrale.Une évaluation des risques sanitaires vient compléter l’estimation des quantités de rejets dans l’air. Cette évaluation montre que les concentrations maximales en oxydes d’azote et monoxyde de carbone produites par l’installation, additionnées à celle de l’air ambiant, restent toujours très inférieures aux valeurs de référence de l’Organisation Mondiale de la Santé. Dans tous les cas, la qualité de l’air ne sera pas affectée au niveau du sol.

Les quantités émises de gaz à effet de serre – le CO2 en particulier – par la centrale sont significatives mais très inférieures (moins de la moitié) à celles émises par les centrales actuelles à charbon.
A terme, des centrales à cycle combiné à gaz naturel comme celle de Toul se substitueront aux centrales fortement émettrices en gaz à effet de serre et en gaz polluants actuellement utilisées pour couvrir les besoins de semi-base et de pointe.
Ainsi, les pouvoirs publics estiment que le remplacement de la moitié des centrales charbon par des cycles combinés à gaz, couplé à un développement soutenu des énergies renouvelables, permettra de diminuer de 25% les émissions de CO2 du secteur électrique français d'ici 2015 par rapport à 2006.
Par ailleurs, les émissions de gaz à effet de serre de la centrale seront déclarées aux pouvoirs publics, et soumises à quotas. Elles seront donc prises en compte dans les objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre de la France.
Ainsi, l'installation participera à la réduction des émissions de gaz à effet de serre en France.