К самому вредному из химических загрязнений относят нефть и нефтепродукты. Загрязняют гидросферу танкеры и утечка нефти при подводном бурении. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к появлению нефтяных пятен, при этом затрудняются процессы фотосинтеза в воде, что приводит к гибели растений и животных. Тонна нефти создает нефтяную пленку до 12 км2. Такая плёнка нарушает все физико-химические процессы, что приводит к повышению температуры поверхностного слоя воды, ухудшению газообмена. При этом нарушается обмен энергией, газами, теплом и влагой, в результате чего перестаёт размножаться планктон - основа питания морских обитателей. Восстановление загрязненной экосистемы занимает 10-15 лет. Эффекты покрытия являются основными вредными последствиями при загрязнении гидросферы нефтепродуктами. Морские птицы стали первыми жертвами загрязнения вод нефтью. Птицы отравлялись нефтью, во время ныряния и при попытках очистить перья. В результате этого отравления происходили серьезные нарушения эндокринной системы.
Общее воздействие нефтепродуктов делится на 5 категорий: