Ô nhiễm đại dương do nhiều hoạt động công nghiệp và sinh hoạt gây ra, bao gồm tràn dầu, đổ rác, xử lý nước thải và chất thải nhà máy cũng như sử dụng thuốc trừ sâu độc hại. Những hoạt động này gây ô nhiễm đại dương qua cống rãnh, sông và bãi thải trực tiếp. Theo All Recycling Facts, các hoạt động trên đất liền chiếm hơn 80% ô nhiễm đại dương.
Sự cố tràn dầu quy mô lớn là nguyên nhân chính gây ô nhiễm đại dương. Chúng gây ra thiệt hại nghiêm trọng ở các khu vực biển nhạy cảm và cái chết của hàng loạt động vật biển. Những rò rỉ nhỏ thường xuyên xảy ra cũng làm tăng thêm ô nhiễm đại dương, chẳng hạn như từ các giàn khoan và tàu thuyền ngoài khơi.
Ở nhiều nơi trên thế giới, mọi người trực tiếp đổ rác ra biển, bằng tàu hoặc dọc theo bờ biển. Điều này chủ yếu thải ra các đại dương bằng nhựa, chất có hại cho sinh vật biển khi nuốt phải hoặc vướng vào.
Nhiều nơi trên thế giới đổ nước thải ra đại dương. Đây thường là nước thải chưa được xử lý hoặc chưa được xử lý và góp phần vào sự phát triển của các đám tảo nguy hại lớn.
Nhiều ngành công nghiệp thải hóa chất độc hại ra đại dương. Những hóa chất nhân tạo này ảnh hưởng nghiêm trọng đến các loài sinh vật biển, vì chúng tích tụ trong các mô mỡ của động vật và gây ra các trục trặc nội tạng.
Tình trạng ô nhiễm đại dương ngày càng trầm trọng hơn do thuốc trừ sâu độc hại trôi khỏi đất nông nghiệp vào sông và suối, chảy vào đại dương. Các khí độc tạo ra từ các nhà máy điện và xe cộ cũng góp phần gây ô nhiễm đại dương dưới dạng mưa axit.
