El petróleo disminuye el crecimiento y dificulta la reproducción de los animales y es responsable de la muerte prematura de muchos organismos.

Las aves marinas también se ven afectadas por los vertidos de petróleo. Al impregnar su plumaje pierden sus propiedades impermeabilizantes, también pierden su aislamiento térmico y las aves sufren hipotermia y en muchas ocasiones mueren. Las aves al intentar limpiar las plumas con el pico ingieren el crudo que dependiendo de su toxicidad, produce daños intestinales renales y hepáticos.

Si el petróleo es transferido de las plumas de un pájaro a los huevos que incuban los embriones mueren.

Los mamíferos marinos también se ven afectados, especialmente las focas al quedar impregnado su pelaje con el petróleo no es capaz de regular la temperatura corporal produciéndole la muerte. No existen evidencias muy claras de que los cetáceos sean capaces de esquivar las manchas de fuel, lo que si esta más claro es que son capaces de detectarlos.

El contacto directo con el fuel produce problemas a nivel respiratorio, gastrointestinal y problemas de congestión e irritación en las mucosidades y estas patologías a su vez pueden derivar en otras enfermedades sistémicas hasta producir la muerte, tanto en mamíferos como tortugas marinas.