ถุงผ้าฝ้ายที่ทำจากวัสดุธรรมชาติ 100% สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างสมบูรณ์ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม สีย้อมที่ทำจากพีวีซี-ที่ใช้ในการพิมพ์นั้นไม่สามารถ-รีไซเคิลได้ การเผาจะปล่อยสารไดออกซินออกมา และกระบวนการรีไซเคิลส่งผลให้เกิดขยะฝ้าย นอกจากนี้ การปลูกฝ้ายยังต้องใช้น้ำมาก- และไม่สามารถหมักถุงได้โดยตรง
ต้องใช้ถุงผ้าฝ้ายออร์แกนิก 20,000 ครั้งเพื่อชดเชยผลกระทบต่อการผลิต ถุงผ้าฝ้ายมาตรฐานต้องใช้ซ้ำอย่างน้อย 131 ครั้งเพื่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าถุงพลาสติก-แบบใช้ครั้งเดียว การศึกษาระบุว่าการใช้ถุงผ้าฝ้าย 50–150 ครั้ง [2–3] หรือ 327 ครั้ง ส่งผลให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าการใช้ถุงพลาสติก ในแง่ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนและการสร้างขยะ ถุงพลาสติกทำงานได้ดีกว่าถุงผ้าฝ้าย อัตราการใช้งานจริงอาจต่ำเพียงประมาณ 10%
