Deniz ve okyanuslardaki petrol kirliliği; karasal kirlilik, tanker kazaları, tanker balast suyu boşaltma, gemi ulaşım trafiği, rafineri tesisleri, denizde petrol çıkarımı ve üretimi, petrol sızıntıları, gemilerden sızan petrol kalıntıları, tankere petrol yükleme veya boşaltma tesisleri, gemilerin kaza sonrası denize dökülen petrol bileşiklerinden kaynaklanır.