Dâu mỏ bị tràn ra biển gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đời sống sinh vật biển. Dầu mỏ đem đốt cũng gây ra ô nhiễm vì sinh ra nhiều khí như SO2, CO2. Xe cộ, máy móc... chạy bằng xăng góp phần làm Trái Đất nóng lên.

Bởi vì dầu mỏ là một chất tự nhiên, sự hiện diện của nó trong môi trường không phải là kết quả của các nguyên nhân của con người như tai nạn và các hoạt động thường quy (thăm dò địa chấn, khoan, khai thác, lọc và đốt). Hiện tượng như seeps [41] và tar pits là những ví dụ về các khu vực mà dầu khí ảnh hưởng đến sự tham gia của con người. Bất kể nguồn, hiệu ứng của xăng dầu khi thải vào môi trường cũng tương tự nhauBiển bị acid hóa

Axit hóa nước biển.Sự axit hóa đại dương là sự gia tăng tính axit của các đại dương của Trái đất gây ra bởi sự hấp thụ khí carbon dioxide (CO2) từ khí quyển. Sự gia tăng tính axit này ức chế tất cả các sinh vật biển - có ảnh hưởng lớn hơn đến các sinh vật nhỏ hơn cũng như các sinh vật có vỏ (xem sò điệp).[42]

Sự ấm lên toàn cầuKhi bị đốt cháy, dầu khí thải ra carbon dioxide, một loại khí nhà kính. Cùng với việc đốt than, đốt dầu có thể là nguồn đóng góp lớn nhất cho sự gia tăng CO2 trong khí quyển. [Cần dẫn nguồn] CO2 khí quyển đã tăng lên trong 150 năm qua đến mức hiện tại trên 390 ppmv, từ 180 - 300 ppmv của trước 800 nghìn năm [43][44][45] Sự gia tăng nhiệt độ này có thể làm giảm băng băng Bắc Cực xuống 1.100.000 dặm vuông (2.800.000 km2), [cần dẫn nguồn] nhỏ hơn bao giờ được ghi lại.</ref> This rise in temperature may have reduced the Arctic ice cap to 1.100.000 sq mi (2.800.000 km2),[cần dẫn nguồn] smaller than ever recorded.[46] Bởi vì điều này tan chảy, dự trữ dầu nhiều hơn đã được tiết lộ. Khoảng 13% lượng dầu chưa được khám phá của thế giới nằm ở Bắc Cực.[47]

Khai thácKhai thác dầu chỉ đơn giản là loại bỏ dầu từ hồ chứa (hồ dầu). Dầu thường được thu hồi dưới dạng nhũ tương nước trong dầu và các hóa chất đặc biệt được gọi là chất khử nhũ tương được sử dụng để tách dầu khỏi nước. Khai thác dầu là tốn kém và đôi khi gây hại cho môi trường. Thăm dò ngoài khơi và khai thác dầu làm xáo trộn môi trường biển xung quanh.[48]Sự cố tràn dầuThông tin thêm: Tràn dầu và Danh sách tràn dầu Dầu thô và tràn nhiên liệu tinh chế từ tai nạn tàu chở dầu đã làm hư hại hệ sinh thái tự nhiên ở Alaska, Vịnh Mexico, Quần đảo Galápagos, Pháp và nhiều nơi khác.

Số lượng dầu tràn trong các vụ tai nạn đã dao động từ vài trăm tấn đến vài trăm nghìn tấn (ví dụ, dầu tràn Deepwater Horizon, SS Atlantic Empress, Amoco Cadiz). Sự cố tràn nhỏ hơn đã được chứng minh là có tác động lớn đến các hệ sinh thái, chẳng hạn như vụ tràn dầu Exxon Valdez.

Sự cố tràn dầu trên biển thường gây thiệt hại nhiều hơn so với những người trên đất liền, vì chúng có thể lây lan cho hàng trăm hải lý trong một vụn dầu mỏng có thể che phủ những bãi biển bằng một lớp dầu mỏng. Điều này có thể giết chết chim biển, động vật có vú, động vật có vỏ và các sinh vật khác mà nó phủ lên. Sự cố tràn dầu trên đất sẽ dễ dàng hơn nếu một đập đất tạm thời có thể bị đẩy nhanh chóng xung quanh khu vực tràn dầu trước khi hầu hết dầu bị lở, và động vật trên cạn có thể tránh được dầu dễ dàng hơn.

Kiểm soát sự cố tràn dầu rất khó, đòi hỏi các phương pháp đặc biệt, và thường là một lượng nhân lực lớn. Việc thả bom và các thiết bị gây cháy từ máy bay trên xác tàu SS Torrey Canyon tạo ra kết quả kém,[49] kỹ thuật hiện đại bao gồm bơm dầu từ xác tàu, như tràn dầu Prestige hoặc tràn dầu Erika.[50]

Mặc dù dầu thô chủ yếu bao gồm các hydrocacbon khác nhau, một số hợp chất dị vòng nitơ nhất định, như pyridin, picoline và quinoline được báo cáo là chất gây ô nhiễm liên quan đến dầu thô, cũng như các cơ sở chế biến đá phiến dầu hoặc than đá. các vị trí điều trị. Những hợp chất này có độ hòa tan trong nước rất cao, và do đó có xu hướng hòa tan và di chuyển với nước. Một số vi khuẩn xuất hiện tự nhiên, như Micrococcus, Arthrobacter và Rhodococcus đã được chứng minh là làm suy giảm các chất ô nhiễm này.[51]