Plantas aquáticas são vegetações que requerem solo totalmente saturado de água. Adaptadas a viver submersas parcial ou totalmente, sua saúde depende do ambiente, sendo altamente sensíveis à exposição química de derramamentos de óleo. Estes ocorrem com frequência alarmante e representam variados graus de risco, dependendo da magnitude e tipo de óleo.
Tipos de óleo variam de leves a pesados, conforme densidade e propriedades químicas, cada um com diferentes danos às plantas aquáticas. Segundo a EPA, óleos pesados tendem a afundar, contaminando areia e sedimento onde muitas plantas se enraízam. Óleos leves se espalham na superfície, formando camada que impede a passagem de luz e oxigênio, criando zonas mortas subaquáticas.
Assim como diferentes óleos afetam a vida aquática de formas distintas, o tamanho do derramamento tem impactos variados. Dados de 2001 mostram que apenas embarcações dos EUA foram responsáveis por 134 milhões de galões de óleo derramado nos anos 90. Embora o número de derramamentos por ano esteja diminuindo globalmente, o aumento do transporte marítimo faz com que os que ocorrem sejam de maior volume. Quanto maior o derramamento, mais difícil a limpeza, maior a área afetada e maior o dano à vida vegetal subaquática.
O óleo contém substâncias altamente tóxicas à vida aquática. Além de prejudicar espécies vegetais, derramamentos colocam em risco peixes e mamíferos que se alimentam delas. Segundo o Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA, produtos químicos tóxicos podem causar mortandade de plantas em grandes áreas. Componentes químicos do óleo podem inibir ou acelerar o crescimento de algas. Algas são essenciais em muitos ecossistemas aquáticos, mas quando crescem desproporcionalmente cortam o fluxo de oxigênio e ameaçam outras plantas.
Esforços de limpeza costumam sofrer atrasos, muitas vezes não sendo realizados a tempo de evitar danos graves a espécies sensíveis. Embora a maioria dos ecossistemas aquáticos tenha mecanismos inatos de recuperação, a alta toxicidade dos químicos do óleo limita a capacidade de regeneração. Recentemente, ecólogos experimentam a biorremediação, processo que usa microorganismos para decompor resíduos de óleo, esperando acelerar a limpeza e salvar a vida aquática.