Oljesøl har ødeleggende effekt på marine organismer og habitater. Juvenile fisk, amfibier og bløtdyr er mest følsomme for forurensning fordi deres immunforsvar ikke er fullt utviklet, og de er mest avhengig av regelmessige feedings mens opplever rask vekst. Marine pattedyr og fugler har ofte bedre sjanser for å overleve etter et oljeutslipp, på grunn av deres begrensede evne til å flytte til andre områder.

Forstyrrelse av kroppsfunksjoner

Flere forbindelser som stammer fra olje har vist seg uheldige virkninger på marine organismer. Mange av disse forbindelser, vil forårsake øyeblikkelig død, spesielt til larver og yngel, eller forhindre mating. Når oljen har dekket overflaten av vannet, den blokkerer grensesnittet mellom atmosfæren og vannet, noe som hindrer utveksling av gasser, slik som oksygen og nitrogen. Forurensning forårsaket av oljesøl vil også påvirke adferd, immunforsvar, hormonsyntese og reproduktive evner, og dermed fare for hele grupper av marine organismer.

Effekter av olje på Larver

Fisk som utvikles på overflaten av marine områder er særlig utsatt for oljesøl. En studie publisert i februar 2011 utgaven av "Marine Pollution Bulletin" undersøkte effekten av oljesøl på larver av den japanske flyndre. Forfatterne merket seg at et protein, kalt Sema3, som kontrollerer veksten av nervevevet, ble overuttrykt i flyndre larver utsatt for konsentrasjoner på mer enn 8.75 mg olje pr liter sjøvann. Forskerne fant at nervevevet i den eksponerte fisken vokste i unormale steder.

DNA Damage

Polysykliske aromatiske hydrokarboner er bestanddeler av petroleum og har tidligere blitt vist å indusere DNA-skade. En studie som vises i september 2002 utgaven av "Marine and Environmental Research" undersøkte effekten av PAH på skjell, inkludert muslinger og blåskjell. Forskerne fant at oljeutslipp hadde liten effekt på muslinger, men bemerket at DNA-skader skjedde i fordøyelseskjertelen hos blåskjell.

Forurensning av Mat Kilder

Mangrovene skape et habitat langs kysten som er viktige hekkesteder og mat kilder for marine organismer. En artikkel som inngår i februar 1996 utgaven av "Bulletin om miljøforurensning og Toksikologi" rapporterte effektene av oljesøl på mangrove habitater. Forfatterne uttalte at når et oljeutslipp skjer, vil rester av petroleum forurensning forbli i mangrovene på grunn av redusert sedimenttransport og mangelen av aerobe bakterier å degradere de hydrokarboner. Studien fokusert på naftalen, en toksisk bestanddel, og dens evne til å endre adferd i negler, klassen av bløtdyr inkludert snegler.