石油污染主要发生在石油的开采、运输、装卸、加工和使用过程中，具体原因包括：

泄漏和排放

事故：在石油生产、贮运、炼制加工及使用过程中，由于事故、不正常操作及检修等原因，石油烃类会发生溢出和排放。例如，油田开发过程中的井喷事故、输油管线和贮油罐的泄漏事故、油槽车和油轮的泄漏事故、油井清蜡和油田地面设备检修、炼油和石油化工生产装置检修等。

设备故障：运输工具如油轮在航行中遭遇恶劣天气、操作失误或设备故障等原因，容易发生碰撞、搁浅或翻沉等事故，导致大量石油泄漏入海。

非法倾倒：一些非法船只和个体为谋取私利，将石油或其他有毒物质非法排放或倾倒至海洋环境中。

海洋污染

油膜形成：石油漂浮在海面上，迅速扩散形成油膜，通过扩散、蒸发、溶解、乳化、光降解以及生物降解和吸收等方式进行迁移和转化。

生物影响：油类可沾附在鱼鳃上，使鱼窒息，抑制水鸟产卵和孵化，破坏其羽毛的不透水性，降低水产品质量。油膜形成可阻碍水体的复氧作用，影响海洋浮游生物生长，破坏海洋生态平衡。

海滨景观破坏：石油污染还会破坏海滨风景，影响海滨美学价值。

土壤和地下水污染

石油烃类残留：即使尽力回收，仍会有部分石油烃类残留在环境中，对土壤、地面和地下水造成污染。

有毒物质积累：石油中的有毒物质如芳香烃和重金属在土壤中不易降解，可黏附在植物根部，阻断植物根部呼吸，导致植物腐烂死亡。这些有毒物质还会通过食物链进入人体，对健康造成危害。

全球性的严重问题

海洋生态系统破坏：石油污染对海洋生态系统造成毁灭性影响，破坏海洋生物的摄食、繁殖和生长发育，改变鱼类的洄游路线，影响海洋植物的生长，最终导致整个海洋生态系统的失衡。

气候变化：油膜效应减弱了海面的风浪，妨碍空气中的氧溶解到海水中，使水中的氧减少，影响海洋植物的生长，进而影响全球气候。

石油污染的防治需要全球性的合作，通过控制污染源、防止意外事故发生以及采用围油栏、吸收材料、消油剂等方法进行处理。