A ocupação urbana é vista como potencial ameaça à preservação das espécies locais. Estruturas como a Estrada de Castelhanos, que provê acesso veicular terrestre à Praia de Castelhanos, preocupam especialistas, que recomendam cautela ao permitir o trânsito de visitantes.
Um estudo da Fundação Florestal de 2015 apontou que a qualidade da água do município, embora boa em geral por conta da densa vegetação, pode ser afetada pelo turismo intenso e pela presença de comunidades caiçaras carentes de serviços de saneamento básico.
Chuva caindo em Ilhabela (vista de São Sebastião)
O clima é tropical litorâneo úmido ou tropical atlântico, classificado como Aw. Possui um clima quente e úmido, com temperatura média anual de 23 °C e precipitação de 1 646 mm/ano, mais concentrados nos meses de verão. O mês mais quente é fevereiro, com temperatura máxima de 30 °C e o mais frio é julho com mínima de 15 °C. No entanto, devido às diferenças altimétricas, é possível a ocorrência de diferentes climas em Ilhabela, como o tropical de altitude ou mesmo subtropical nas áreas montanhosas e nos picos. Áreas muito elevadas (acima de 1.000 m) tendem a apresentar temperaturas bastante inferiores às da parte que fica ao nível do mar.
Uma característica distinta do clima de Ilhabela é a diferença da umidade relativa do ar entre as duas faces da ilha. As altas montanhas que formam o território do município funcionam como uma barreira para as nuvens, forçando-as a se elevarem e propiciando condensação do vapor d'água e a ocorrência de chuva orográfica.
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