L'industrie pétrolière affecte l'environnement de diverses manières, y compris le forage, le transport et le potentiel de déversements. Les sous-produits chimiques créés lors du forage contiennent de nombreuses toxines connues, et les tuyaux métalliques utilisés pour transporter le pétrole peuvent se corroder, entraînant des fuites et des ruptures de canalisations qui polluent le sol et l'eau.
Les eaux usées des forages pétroliers contiennent du cadmium, de l'arsenic, du plomb, du mercure, du zinc et du cuivre qui s'accumulent au fil du temps dans les êtres vivants. Les canalisations métalliques peuvent éclater lorsque la corrosion les affaiblit, ce qui contamine les terres et les eaux environnantes. Les effets d'un déversement de pétrole sur l'environnement dépendent du type de pétrole. Les mazouts comme le diesel et l'essence sont des huiles qui s'évaporent rapidement mais sont toxiques et peuvent s'enflammer. Les huiles de soute, utilisées pour alimenter les navires, sont plus lourdes, semblent noires et collantes et peuvent rester dans l'environnement pendant des mois voire des années si elles ne sont pas éliminées.
Lorsque du pétrole est déversé, il affecte la zone environnante de plusieurs manières, de la toxicité chimique à l'étouffement littéral de la faune. Les huiles particulièrement lourdes peuvent recouvrir complètement les animaux et les étouffer, et des produits chimiques toxiques peuvent être absorbés par la peau. Certains des animaux les plus susceptibles d'être blessés par les déversements d'hydrocarbures sur l'eau sont les oiseaux de mer et les loutres de mer.