污染海洋的物质众多，从形态上分：有废水、废渣和废气。根据污染物的性质和毒性，以及对海洋环境造成的危害方式，大致可以把污染物分成以下几类。
一是石油及其产品。包括原油和从原油中分馏出来的溶剂油、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥清等等，以及经过裂化、催化而成的各种产品。
二是重金属和酸碱。包括汞、铜、锌、钴、镉、铬等重金属，砷、硫、磷等非金属以及各种酸和碱。
三是农药。包括有农业上大量使用的，含有汞、铜以及有机氯等成分的除草剂，灭虫剂，以及工业上应用的多氯联笨等。
四是有机物质和营养盐类。这类物质比较繁杂，包括工业排出的纤维素、糖醛、油脂，生活污水中的粪便、洗涤剂和食物残渣，以及化肥的残液等。
五是放射性核素。主要是由核武器试验，核工业和核动力设施排放出来的人工放射性物质，大多是锶一90、铯一137等半衰期为30年左右的同位素。
六是固体废物。主要是工业和城市垃圾、船舶废弃物、工程渣土和疏浚物等。
七是废热。主要是工业排出的热废水。