Öl ist ein Gemenge aus wasserlöslichen und -unlöslichen Stoffen. Die unlöslichen Ölanteile können im Wasser einen treibenden Teppich bilden, in dem sich Tiere verschmieren. Im niederländischen Teil der Nordsee kommen jährlich rund 40.000 Vögel durch Öl ums Leben. Neben Meeresvögeln wie Trottellummen werden auch Wattenmeervögel wie z.B. Eiderenten zu Ölpestopfern.
Die wasserlöslichen Bestandteile von Öl sind häufig giftig. Ein Teil dieser Stoffe ist flüchtig oder leicht abbaubar und kann sich deshalb nicht in der Nahrungskette anhäufen, obwohl lokal Ölpestopfer fallen können. Die schwer abbaubaren Stoffe können sich sehr wohl in der Nahrungskette und im Bodensediment ansammeln. Neben den direkten Auswirkungen des Öls auf Organismen können sich indirekte Auswirkungen ergeben, und zwar vor allem auf der Ebene des gesamten Ökosystems eines Gebietes. Das dynamische Gleichgewicht eines solchen Systems kann z.B. durch eine Ölkatastrophe für viele Jahre gestört werden.
Bei der Torrey-Canyon-Katastrophe haben die Störungen in den Lebensräumen der Gezeitenregion sehr lange angedauert: erst nach etwa 10 Jahren konnte wieder vom alten Zustand gesprochen werden.
Öl für Fische ist in jedem Fall nicht zu empfehlen. Besonders Fischeier reagieren empfindlich auf Öleinleitungen und -katastropen. Es ist bekannt, dass die Eier von Kabeljau, Hering und Scholle schon bei kleinen Ölmengen absterben oder missgestaltete Larven lieferten. Die Larven starben meistens innerhalb von 24 Stunden nach dem Schlüpfen.