доступу повітря і світла.
Агентство США з Охорони навколишнього середовища (US Environmental Protection Agency) наступним чином описує ефект розливу нафти . Через 10 хвилин після того, як у воді опинилася одна тонна нафти, утворюється нафтова пляма, товщина якого становить 10 мм. З плином часу товщина плівки зменшується (до менш 1 міліметра), в той час, як пляма розширюється. Одна тонна нафти здатна покрити площу до 12 квадратних кілометрів. Подальші зміни відбуваються під впливом вітру, хвиль і погоди. Зазвичай пляма дрейфує по волі вітру, поступово розпадаючись на більш дрібні плями, які здатні віддалятися на значні відстані від місця розливу. Сильні вітри й шторми прискорюють процес дисперсії плівки.
Міжнародна Асоціація нафтової індустрії по збереженню навколишнього середовища (International Petroleum Industry Environmental Conservation Association) вказує, що під час катастроф не відбувається одномоментної масової загибелі риб, плазунів, тварин і рослин. Однак у середньо- і довгостроковій перспективі вплив розливів нафти вкрай негативно. Розлив найважче б'є організмам, що живуть у прибережній зоні, особливо мешкають на дні або на поверхні.
Птахи, які більшу частину життя проводять на воді, найбільш уразливі до розливів нафти на поверхні водойм . Зовнішнє забруднення нафтою руйнує оперення, сплутує пір'я, викликає подразнення очей. Загибель є результатом впливу холодної води. Розливи нафти від середніх до великих викликають зазвичай загибель 5000 птахів. Дуже чутливі до впливу нафти яйця птахів. Невелика кількість деяких типів нафти може виявитися достатнім для загибелі в період інкубації.
Якщо аварія сталася неподалік від міста чи іншого населеного пункту, то отруйний ефект посилюється, тому що нафта/нафтопродукти утворюють небезпечні коктейлі з іншими забруднювачами людського походження.
За даними Міжнародного дослідницького центру порятунку птахів (International Bird Rescue Research Center), фахівці якого займаються порятунком пернатих, постраждалих від розливів нафти, люди поступово вчаться рятувати птахів . Так, в 1971 році експертам цієї організації вдалося врятувати лише 16% птахів, які стали жертвами розливу нафти в затоці Сан-Франциско - в 2005 році цей показник наблизився до 78% (у тому році Центр виходжував птахів на островах Прібилова, в Луїзіані, Південній Кароліні і в ПАР). За даними Центру, для того, щоб відмити одного птаха, потрібно дві людини, 45 хвилин часу і 1100 літрів чистої води. Після цього вимитої птахові потрібно від декількох годин до декількох діб обігріву та адаптації. Крім того, її слід годувати і оберігати від стресу, викликаного шоком від покриття нафтовою плівкою, тісними стосунками з людьми та ін.
Розливи нафти призводять до загибелі морських ссавців. Морські видри, полярні ведмеді, тюлені, новонароджені морські котики (які виділяються наявністю хутра) гинуть найбільш часто. Забруднене нафтою хутро починає сплутуватися і втрачає здатність утримувати тепло і воду. Нафта, впливаючи на жировий шар тюлений і китоподібних, посилює витрата тепла. Крім того, нафта може викликати подразнення шкіри, очей і перешкоджати нормальній здатності до плавання.
Потрапила в організм нафту може викликати шлунково-кишкові кровотечі, ниркову недостатність, інтоксикацію печінки, порушення кров'яного тиску. Пари від випарів нафти ведуть до проблем органів дихання у ссавців, які знаходяться біля або в безпосередній близькості з великими розливами нафти.
Риби піддаються впливу розливів нафти у воді при вживанні забрудненої їжі і води, а також при зіткненні з нафтою під час руху ікри. Загибель риби, виключаючи молодь, відбувається зазвичай при серйозних розливах нафти. Однак сира нафта і нафтопродукти відрізняються різноманітністю токсичного впливу на різні види риб. Концентрація 0,5 мільйонної частки менш нафти у воді здатна призвести до загибелі форелі. Майже летальний ефект нафту надає на серце, змінює дихання, збільшує печінка, сповільнює ріст, руйнує плавники, призводить до різних біологічних і клітинним змінам, впливає на поведінку.
Личинки і молодь риб найбільш чутливі до впливу нафти, розливи якої можуть погубити ікру риб і личинки, що знаходяться на поверхні води, а молодь - в дрібних водах.
Вплив розливів нафти на безхребетні організми може тривати від тижня до 10 років. Це залежить від виду нафти; обставин, за яких стався розлив і його впливу на організми. Безхребетні найчастіше гинуть в прибережній зоні, у відкладеннях або ж у товщі води. Колонії безхребетних (зоопланктон) у великих обсягах води повертаються до колишнього (до розливу) станом швидше, ніж ті, які знаходяться в невеликих обсягах води.