При зіткненні з берегом та прибережною рослинністю нафтова плівка осідає на них. У процесі розповсюдження по поверхні води легкі фракції нафти частково випаровуються, розчиняються, а важкі опускаються в товщу води, осідають на дно, забруднюючи донні відкладення.

При розливі нафти у воді вона піднімається на поверхню водойми і розтікається по ній тонкою, щільною масляною плівкою, ускладнюючи надходження кисню в воду та перешкоджаючи диханню водної фауни. Нафтова пляма може збільшуватися в розмірах і пересуватися, включаючи до зони ураження нові ділянки водного середовища.

Негативний вплив нафтових забруднень на морські екосистеми пов'язано як із порушенням процесів взаємодії океану з атмосферою, і з накопиченням у яких вторинних забруднень. Плівки нафти і СПАВ надають суттєве вплив на ряд гідрохімічних та гідробіологічних процесів у океані.

Розтікаючись по водній поверхні, нафта забруднює великі площі водоймищ. Загальновідомо, що одиниця обсягу нафти здатна забруднити об'єм води в тисячу разів перевищує її. Таким чином, 1 л нафти завдає шкоди 1000 м3 води. Причиною цього є вміст у ній ПАР (поверхнево-активних речовин).