وعندما يتسرب النفط الخام إلى سطح البحر، فإنه لا يبقى كتلة واحدة ساكنة، بل يبدأ فورا في التغير بفعل الرياح والأمواج والتبخر والامتزاج بالماء والتشتت الطبيعي، وقد ينتشر على مساحة كبيرة من السطح، أو يختلط في الطبقات العليا من عمود الماء، أو يصل إلى القاع في بعض الظروف، بحسب نوع النفط ودرجة تجويته وحرارة المياه.

ولهذا فإن الضرر لا يقتصر على المنطقة التي وقع فيها الحادث مباشرة، بل قد يمتد إلى مساحات واسعة ويصيب العوالق والأسماك والطيور والثدييات البحرية والزواحف والشعاب والموائل الساحلية.

وتعد الكائنات البحرية السطحية والأطوار المبكرة للحياة البحرية من أكثر الفئات هشاشة. إذ تشير الإدارة الوطنية الأميركية للمحيطات والغلاف الجوي إلى أن تعرض الأسماك للنفط قد يؤدي إلى تباطؤ النمو، وتضخم الكبد، واضطراب في التنفس ووظائف القلب، وتأثر في التكاثر، بينما تكون البيوض واليرقات أشد حساسية للتأثيرات المميتة وتحت المميتة.

أما الطيور البحرية فتكمن مشكلتها في أن النفط يفسد بنية الريش وقدرته على العزل والطفو، ما يزيد خطر الغرق أو فقدان الحرارة، في حين قد تتضرر السلاحف والثدييات البحرية من التلوث الخارجي أو من استنشاق الأبخرة أو ابتلاع الملوثات أثناء السباحة والتغذي.

أما الثروة السمكية فلا يهددها النفوق المباشر وحده، بل أيضا التلوث غير المرئي واضطراب سلاسل الإمداد. فالصندوق الدولي لتعويضات التلوث النفطي واتحاد مالكي ناقلات النفط الدولي المحدود، يوضحان أن التسربات قد تسبب تلوث المخزون السمكي وأدوات الصيد ومناطق الاستزراع المائي، وقد تفرض السلطات حظرا مؤقتا على الصيد أو التسويق إلى أن تثبت الفحوص سلامة المنتجات.