汙染海洋的物質眾多，從形態上分有廢水、廢渣和廢氣。根據汙染物的性質和毒性，以及對海洋環境造成危害的方式，大致可以把汙染物的種類分為以下幾類。
石油及其產品：包括原油和從原油中分餾出來的溶劑油、汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青等等，以及經過裂化、催化而成的各種產品。目前每年排入海洋的石油汙染物約1千萬噸，主要是由工業生產，包括海上油井管道洩漏、油輪事故、船舶排汙等造成的，特別是一些突發性的事故，一次洩漏的石油量可達10萬噸以上，這種情況的出現，大片海水被油膜覆蓋，將促使海洋生物大量死亡，嚴重影響海產品的價值，以及其他海上活動。
重金屬和酸鹼：包括汞、銅、鋅、鈷、鎬、鉻等重金屬，砷、硫、磷等非金屬以及各種酸和鹼。由人類活動而進入海洋的汞，每年可達萬噸，已大大超過全世界每年生產約9千噸汞的記錄，這是因為煤、石油等在燃燒過程中，會使其中含有的微量汞釋放出來，逸散到大氣中，最終歸入海洋，估計全球在這方面汙染海洋的汞每年約4千噸。鎘的年產量約1．5萬噸，據調查鎘對海洋的汙染量遠大於汞。隨著工農業的發展通過各種途徑進入海洋的某些重金屬和非金屬，以及酸鹼等的量，呈增長趨勢，加速了對海洋的汙染。
農藥：包括有農業上大量使用含有汞、銅以及有機氯等成分的除草劑、滅蟲劑，以及工業上應用的多氯酸苯等。這一類農藥具有很強的毒性，進入海洋經海洋生物體的富集作用，通過食物鏈進入人體，產生的危害性就更大，每年因此中毒的人數多達10萬人以上，人類所患的一些新型的癌症與此也有密切關係。
有機物質和營養鹽類：這類物質比較繁雜，包括工業排出的纖維素、糖醛、油脂；生活汙水的糞便、洗滌劑和食物殘渣，以及化肥的殘液等。這些物質進入海洋，造成海水的富營養化，能促使某些生物急劇繁殖，大量消耗海水中的氧氣，易形成赤潮，繼而引起大批魚蝦貝類的死亡。
放射性核素：是由核武器試驗、核工業和核動力設施釋放出來的人工放射性物質，主要是鍶—90、銫—137等半衰期為30年左右的同位素。據估計目前進入海洋中的放射性物質總量為2—6億居裡，這個量的絕對值是相當大的，由於海洋水體龐大，在海水中的分布極不均勻，在較強放射性水域中，海洋生物通過體表吸附或通過食物進入消化系統，並逐漸積累在器官中，通過食物鏈作用傳遞給人類。
固體廢物：主要是工業和城市垃圾、船舶廢棄物、工程渣土和疏浚物等。據估計，全世界每年產生各類固體廢棄物約百億噸，若1％進入海洋，其量也達億噸。這些固體廢棄物嚴重損害近岸海域的水生資源和破壞沿岸景觀。
廢熱：工業排出的熱廢水造成海洋的熱汙染，在局部海域，如有比原正常水溫高出4攝氏度以上的熱廢水常年流入時，，就會產生熱汙染，將破壞生態平衡和減少水中溶解氧。
上述各類汙染物質大多是從陸上排入海洋的，也有一部分是由海上直接進入或是通過大氣輸送到海洋的。這些汙染物質在各個水域分布是極不均勻的，因而造成的不良影響也不完全一樣。
(責任編輯：史少晨)