Los hábitats marinos están hechos de complejas relaciones entre los organismos y su ambiente físico. Los daños sobre ese ambiente físico dañan a más de una especie, inclusive a cadenas alimenticias enteras. Los efectos de los derrames sobre la biota marina dependen del nicho ocupado por ésta: poblaciones marinas, costeras o de transición entre ambas. En mar abierto, los peces y las ballenas pueden alejarse de los efectos tóxicos del petróleo nadando a mayor profundidad. Aquellos animales que viven cerca de la costa como las tortugas marinas, delfines o focas son más sensibles al envenenamiento, al consumir presas contaminadas. En aguas someras, el petróleo puede dañar pastos marinos, los cuales son sitios de anidación, abrigo y sustento de varias especies.

Arrecifes coralinos: El petróleo derramado representa una seria amenaza para el coral y los organismos marinos expuestos a sus efectos tóxicos, produciendo muerte por sofocación.

Playas arenosas, grava o guijarros: Aunque el petróleo puede ser absorbido por la arena, grava o guijarros, son pocos los organismos que viven permanentemente en estos hábitats, lo cual reduce el riesgo sobre la vida animal o sobre las cadenas alimenticias.

Playas cerradas o de refugio: El poco oleaje sobre estas playas no estimula la dispersión natural. En estos sitios, si no se efectúan limpiezas rápidamente, el petróleo puede permanecer allí estancado por años.

Zonas de intermareas: Estas son amplias zonas de marea baja con ricas comunidades de plantas, animales y aves. El crudo depositado se introduce en los suelos fangosos de estas zonas, creando efectos potencialmente perjudiciales para la ecología del área.

Marismas y salinas: Los sistemas de raíces de la vegetación allí presentes son fácilmente dañados por óleos, afectando a una gran variedad de plantas, ornitofauna y mastofauna.

Manglares: Son hábitats importantes de una gran variedad de flora y fauna. El cubrimiento de estas raíces con petróleo tendría consecuencias letales sobre el manglar y sobre la cadena alimenticia de este ecosistema. La recuperación de los manglares podría tomar décadas debido al crecimiento lento de los mismos.

Efectos sobre aves y mamíferos

     Son de gran importancia debido a que las aguas contaminadas son las causantes de diversas enfermedades en los ecosistemas acuáticos y terrestres además los  efectos potenciales de la exploración y explotación petrolera sobre cetáceos de Costa Rica
Durante las prospecciones sísmicas de las exploraciones petroleras el sonido puede afectar la comunicación y el comportamiento de delfines y ballenas Por otro lado un derrame durante una explotación petrolera podría aumentar la mortalidad de los cetáceos directamente o de sus presas. Las tasas de mortalidad más altas jamás reportadas en ballenas asesinas ocurrió entre 1989 y 1990 (20%), lo cual coincide con el derrame de petróleo de El autor, es biólogo del Tribunal Centroamericano del Agua.