Ô nhiễm biển xảy ra khi các tác động gây hại hoặc có nguy cơ gây hại bắt nguồn từ chất thải hóa học, chất thải rắn, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp và chất thải sinh hoạt, tiếng ồn hoặc sự lây lan của các loai xâm lấn gây tác động xấu tới biển. Tám mươi phần trăm ô nhiễm biển tới từ đất liền. Ô nhiễm không khí cũng là một tác nhân gây ô nhiễm biển bằng cách đưa thuốc trừ sâu hoặc bụi xuống biển. Ô nhiễm đất liền và không khí đã được chứng minh là gây hại cho sinh vật biển và môi trường sống của nó.[1]
Ô nhiễm biển thường tới từ các nguồn không cố định như dòng chảy mặt nông nghiệp, các mảnh vụn bị gió thổi đi, và bụi bẩn. Ô nhiễm dinh dưỡng, một dạng của ô nhiễm nước, ám chỉ tới sự ô nhiễm do đưa vào nhiều dinh dưỡng một cách quá mức. Nó là nguyên nhân chính gây ra phú dưỡng của vùng nước bề mặt, trong đó phần dinh dưỡng dư thừa, thường là nitrat hoặc phosphat, kích thích tảo phát triển. Nhiều chất hóa học độc tiềm tàng bám chặt vào các vật chất tí hon thứ sau đó được tiêu thụ bởi sinh vật phù du và sinh vật đáy, những loài này hầu hết là loài ăn mùn bã hoặc ăn lọc. Bằng cách này, các chất độc được tập trung ngược lên trong chuỗi thức ăn của đại dương. Nhiều chất kết hợp lại về mặt hóa học theo hướng làm nghèo oxy ở mức độ cao, khiến cửa sông trở nên thiếu oxy.
