Ngành công nghiệp dầu mỏ ảnh hưởng đến môi trường theo nhiều cách khác nhau bao gồm khoan, vận chuyển và khả năng xảy ra tràn dầu. Các sản phẩm phụ hóa học được tạo ra trong quá trình khoan chứa nhiều chất độc đã biết và các ống kim loại dùng để vận chuyển dầu có thể bị ăn mòn, dẫn đến rò rỉ và vỡ đường ống gây ô nhiễm mặt đất và nước.
Nước thải từ quá trình khoan dầu có chứa cadmium, asen, chì, thủy ngân, kẽm và đồng tích tụ theo thời gian trong các sinh vật. Các đường ống kim loại có thể bị vỡ khi ăn mòn làm suy yếu chúng, gây ô nhiễm bất kỳ vùng đất nào và nguồn nước xung quanh. Ảnh hưởng của sự cố tràn dầu đối với môi trường phụ thuộc vào loại dầu. Dầu nhiên liệu như dầu diesel và xăng là những loại dầu bay hơi nhanh nhưng độc hại và có thể bốc cháy. Dầu boongke, được sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho tàu, nặng hơn, có màu đen và dính và có thể tồn tại trong môi trường trong nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm nếu không được loại bỏ.Khi dầu bị tràn, nó ảnh hưởng đến khu vực xung quanh theo một số cách, từ độc tính hóa học đến việc làm chết chóc động vật hoang dã theo đúng nghĩa đen. Dầu đặc biệt nặng có thể bao phủ hoàn toàn động vật và làm chúng chết ngạt, và các hóa chất độc có thể được hấp thụ qua da. Một số loài động vật có khả năng bị tổn hại do dầu tràn trên mặt nước là chim biển và rái cá biển.
