A indústria do petróleo afeta o meio ambiente de várias maneiras, incluindo perfuração, transporte e potencial para derramamentos. Os subprodutos químicos criados durante a perfuração contêm muitas toxinas conhecidas, e os tubos de metal usados para transportar o petróleo podem corroer, levando a vazamentos e oleodutos quebrados, poluindo o solo e a água.
A água residual da perfuração de petróleo contém cádmio, arsênico, chumbo, mercúrio, zinco e cobre que se acumulam com o tempo nos seres vivos. Os dutos de metal podem estourar quando a corrosão os enfraquece, o que contamina qualquer terra e água ao redor. Os efeitos de um derramamento de óleo no meio ambiente dependem do tipo de óleo. Óleos combustíveis como diesel e gasolina são óleos que evaporam rapidamente, mas são tóxicos e podem pegar fogo. Os óleos de bunker, usados para abastecer navios, são mais pesados, parecem pretos e pegajosos e podem permanecer no ambiente por meses ou até anos se não forem removidos.
Quando o óleo é derramado, ele afeta a área circundante de várias maneiras, desde a toxicidade química até o sufocamento literal da vida selvagem. Óleos especialmente pesados podem cobrir completamente os animais e sufocá-los, e produtos químicos venenosos podem ser absorvidos pela pele. Alguns dos animais com maior probabilidade de serem prejudicados por derramamentos de óleo na água são aves marinhas e lontras marinhas.