A maior parte da vida está diretamente ligada a eles. O principal abastecimento alimentar de muitas culturas vem diretamente do oceano. A maior parte do oxigênio na atmosfera originou-se originalmente do processo de fotossíntese de organismos oceânicos. Padrões climáticos globais são fortemente influenciados pelas marés e correntes oceânicas; a maior parte da chuva em todo o mundo vem da evaporação dos oceanos tropicais. A poluição ameaça continuamente o equilíbrio dos oceanos, e conhecer as fontes dessa poluição é o primeiro passo para saber como pará-la.
No momento da publicação, mais de 700 milhões de galões de óleo poluem os oceanos a cada ano. Surpreendentemente, grandes derramamentos e perfuração offshore respondem por menos de 10% desse total. O vazamento natural de fontes de óleo não exploradas resulta em mais poluição do que derramamentos e perfuração. A poluição do ar adiciona quase 12% da poluição por óleo anualmente. O principal culpado, fornecendo mais da metade dos poluentes de óleo no oceano a cada ano, é o escoamento de rios e córregos. O maior efeito na redução da poluição por óleo no oceano seria controlar a poluição da terra e das águas próximas. A poluição por óleo mata a vida selvagem, danifica ecossistemas marinhos e costeiros e causa estragos em economias locais dependentes da pesca.
Em 2010, estimava-se que mais de 7 milhões de toneladas de lixo foram despejadas ilegalmente no oceano. Números precisos são difíceis de obter, pois os culpados não se alinham exatamente para relatar suas infrações. De barcaças de lixo a navios de cruzeiro, o descarte de lixo no mar cria uma multiplicidade de problemas. A vida marinha come ou se enreda no lixo, causando ferimentos ou até a morte. Navios enroscam hélices e lemes no lixo, causando falhas mecânicas. O descarte no oceano tornou-se um problema tão grande que existe um "continente de lixo" com o dobro do tamanho do Texas flutuando no Pacífico Norte, e continua a crescer.
Esgoto tratado e não tratado é despejado no oceano por cidades ao redor do globo. Mesmo em algumas áreas desenvolvidas (ex.: Porto de Halifax na Nova Escócia), esgoto bruto flui para a água. Em áreas subdesenvolvidas, não há tratamento disponível, portanto, esgoto não tratado flui continuamente para cursos d'água. Resíduos animais de fazendas de gado e fertilização com esterco também contaminam riachos, rios e oceanos. Águas contaminadas por esgoto podem conter micróbios que causam doenças. Uma condição chamada "eutrofização" também pode ocorrer, onde nutrientes adicionados dos resíduos causam superabundância no ecossistema. Isso estimula o crescimento de algas e outras plantas. Quando algas e plantas apodrecem, o suprimento de oxigênio na água é esgotado e a vida marinha não consegue mais sobreviver.
Existem outras causas de poluição também. Resíduos tóxicos, industriais e químicos são preocupações significativas, envenenando suprimentos de água e vida marinha. Os problemas se agravam ao longo da cadeia alimentar, e predadores de topo, como orcas e atuns, foram encontrados com níveis extremamente altos de toxinas.