（1）碳氢化合物
主要是指石油，是一种复杂的碳氢混合物，还含有少量的氮和金属。主要发生在从石油产地到炼油厂和石油消费地之间海上运输过程中的泄漏和海上事故。目前有多种处理溢油技术，常用漂浮拦网技术，化学分散剂，凝油剂，青岛海洋大学研制了海上溢油凝固剂，短时间内能把油变为固体，用网具捞上，溢油也可引燃，生物学家也在研究以石油为食的细菌进行分解。
（2）海洋中重金属
对海洋危害极大，如汞、铅、镉、铜等元素，海水本身含有微量的重金属，不会造成环境污染，但是人类的工业生产、交通运输、日常生活污水排放等输入大量重金属，却能造成严重的海洋污染。
防治：
①可先使重金属转变为不溶态，用沉淀法、上浮法去除。
②用离子交换法电渗透法从废水中浓缩分离减少污染。
（3）合成有机化合物
大多数进入海洋的有毒化合物是属于DDT和PCB一类，它们不能被细菌分解，在海洋中滞留很长时间。被生物吸收后很难排出，致使在食物链中逐渐被富集。防止这类有机物污染只能是减少其使用量，也可进行再生利用。
（4）营养物质
如NO₃^-和PO₃^-等植物生长所必须的营养盐。人类的生活污水中常含有较高的营养物质，排入海中往往造成部分海区的富营养化，形成水华或赤潮，严重破坏生态平衡。
防治：
①粘土吸附法：用粘土吸附水中的磷来减少赤潮，适合大面积治理。
②化学药品杀除法：用化学药品杀除赤潮藻类，但易造成二次污染。
③凝絮法：用凝絮剂降解。
④生物修复法：利用生物生理过程是氮磷进入生物循环。
（5）放射性核素
如核裂变产物及残余物、活化产物等，放射性核素应用日益广泛，一旦进入海洋会造成极大的污染。对放射性元素的治理可集中深埋、覆土防治二次污染。