海洋污染日益严重已直接威胁着海洋生物的生存和繁衍，许多海洋生物已濒临绝境，已在向人类大声呼救。据有的资料说，石油污染后，海区的生物，要经过5～7年才能重新繁殖。1千克石油完全氧化，需要消耗海水中40万升溶解氧。这样就会造成海水缺氧导致海洋生物窒息死亡。同时，当石油泄漏到海面，几小时后，便会发生光氧化学反应，所生成的过氧化物，如醌、酮、醇、酚、羧、酸和硫的氧化物等，都对海洋生物有很大的毒害。另一方面，油夜易堵塞海兽和鱼类的呼吸器官，也会使海兽和鱼类窒息而死。据研究，当海水中含油浓度为0.01毫克/时，孵出的鱼畸形率为25%～40%；海水含油浓度为1毫克/时，24小时内大海虾幼体能死亡1/2；海水中如含有1‰的柴油乳化液，就能完全阻止海藻幼苗的光合作用。油污，还使海洋中的鱼类遗传器官受到影响，使鱼类繁殖的后代越来越小。
在海洋污染和滥捕酷捞的双重危害下，海洋生物资源逐渐减少。据联合国粮农组织的报告说，20多年来，世界渔产最丰富的海域内捕获量一直在持续下降。目前200种海产鱼类资源中捕捞过量或资源下降的占60%。全球海洋渔业资源正面临枯竭的危机，25%的渔场遭破坏，世界17个主要渔场，有13个都面临困境。有的鱼种已濒临灭绝。珍贵的兰鲸只剩下15头了，长须鲸也只剩1000多头，最受人喜爱的灰鲸也快绝迹了。海豚、海象、海豹的数量也在争剧减少。重达3吨、易受伤害和以海草为生的北海牛，在1741年被发现后，由于人类的大量捕捉，几年就灭绝了。最近几年接连发现巨鲸在集体“自杀”，海鸟大量死亡，有30种海鸟面临灭绝的威胁。由于地中海海水污染严重，许多地段浮游生物和植物，以及以它们为食料的动物已灭绝。一位法国海洋环境保护专家惊呼：如果不采取紧急措施制止污染，地中海内所有的生物将会在30年内死光。在北海，每天都数以千计的死鸟、死鱼和焦油沥青块随着潮水冲到海滩上。1986年，黑海的捕鱼量为90万吨，10年后只能捕到10万吨了。从海中捕起的鱼有40%～50都患有“环境病”。1985年捕到的蝶鱼和比目鱼，有40%患了肝癌，有的还患有溃疡病，体内含汞含铅量超出正常标准的四倍。