Aangezien kweekvlees nog niet op commerciële schaal kan worden geproduceerd, kan de milieu-impact nog niet in detail worden gemeten. Wel kan een inschatting worden gemaakt op basis van modellen. Die resultaten zijn veelbelovend, vooral op het vlak van landgebruik. De meest pessimistische berekening voorspelt dat twintig keer minder oppervlakte nodig is dan voor rundsvlees vandaag. Het meest optimistische scenario spreekt over maar liefst honderd keer minder landgebruik. Recent luidde het wetenschappelijke klimaatpanel IPCC de alarmbel over landgebruik en de impact op klimaatverandering. Het IPCC neemt daarbij  de veeteelt onomwonden in het vizier. De bosbranden in het Amazonewoud maakten de impact van de huidige vleesproductie echt zichtbaar, 91 procent van het ontboste Amazonegebied dient immers om runderen te laten grazen.

Ook op andere vlakken dan landgebruik lijken de milieuwinsten van kweekvlees groot. Waterverbruik en vervuiling van oppervlaktewater worden flink gereduceerd, zeker in vergelijking met rundsvlees. Wat de broeikasgasuitstoot betreft variëren de resultaten van lager dan elk ander vleesproduct tot hoger dan varkensvlees (maar veel lager dan rundsvlees). Daarbij moet opgemerkt worden dat bij deze berekeningen steeds wordt uitgegaan van energie op basis van fossiele brandstoffen, inclusief steenkool. De echte milieu-uitdaging van kweekvlees is inderdaad het energieverbruik: om de reactoren te verwarmen en de cellen te laten groeien, is energie nodig. En die energie moet efficiënt worden aangewend en hernieuwbaar zijn, zo kan de broeikasgasuitstoot bij kweekvlees tot nul herleid worden. Dat is overigens onmogelijk bij conventioneel vlees: de uitstoot door veeteelt komt vooral uit methaan en lachgas, die sterke broeikasgassen zijn en ook onvermijdbaar zijn bij dieren. Bij de vergelijking tussen kweekvlees en huidige vleesproducten wordt ook geen rekening gehouden met het feit dat gebied vrijkomt voor herbebossing en zo klimaatverandering kan worden bestreden.

De meest negatieve berekening voor de milieu-impact van kweekvlees komt voort uit een studie in 2019. Daarbij heeft men scenario’s vergeleken over 1000 jaar tijd. Methaan en lachgas (uit veeteelt) zijn veel sterkere broeikasgassen dan koolstofdioxide (dat vrijkomt bij warmte voor kweekvleesproductie), maar methaan en lachgas worden sneller afgebroken in de atmosfeer. Over 1000 jaar tijd lijkt veeteelt minder dramatisch dan over de wetenschappelijke standaardtermijn van 100 jaar. Maar dan nog is het potentieel van kweekvlees groot (uitgezonderd een van de vier onderzochte scenario’s) en ook hier werd uitgegaan van energieproductie uit fossiele brandstoffen. Zelfs de meest kritische benaderingen leveren dus een positief toekomstbeeld op voor kweekvlees.