人們通過科學研究，發現海洋受到汙染的後果是非常嚴重的。有毒物質，像重金屬化合物，含磷、含氯的農藥不易分解，會長期存留在海水中，或沉在海底沉積物中，達到有害的濃度就會危及海洋生物的生存。很多生物，如藻類、貝類、魚類有富集有毒物質的能力，它們本身不會死亡，但人吃了這些有毒的生物後就會中毒、生病甚至死亡。如今農藥在海洋中已經分布得相當廣了，就連生活在遙遠南極的企鵝體內都能檢出一種劇毒農藥多氯聯苯，可見汙染的嚴重性。
石油汙染也是對海洋環境的嚴重危害。1升石油在海中氧化降解需要消耗40萬升海水中的溶解氧，這就奪去了大量海洋生物生活所需要的氧，使生物窒息而死。石油汙染還能使魚類喪失生殖能力；使海鳥羽毛粘連，難以飛翔；使海獸沾滿油汙，最終難逃厄運。石油中還有致癌物質，它富集在海洋水產體內，人吃了要患癌症。又黑又濃的原油要是沾到海灘上，那就更加不可收拾。
有機物分解產生的營養物質和硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽等營養物質濃度過高也會變成汙染，引起災難。例如硒的化合物含量較高時，一些繁殖特別快的藻類瘋長，產生“赤潮”，海麵上布滿藻類，顏色都改變了，發紅發臭，不僅把別的生物需要的氧消耗光，還能排出毒素，使海洋水產大量死亡。電廠的溫排水、懸浮在海水裏的固體垃圾、泥沙顆粒，都能使海水透光性減弱、溶解氧減少，影響海洋生物的新陳代謝。
我們平時使用的易拉罐、塑料瓶、塑料袋等廢物在海水中也不容易降解。它們能存在很長時間，被海洋生物吞食就會危及它們的生存。還有挖泥、疏浚的廢土不恰當地傾倒在海流比較強的海底，也會隨著海流擴散，往往淤塞航道，或者改變海岸線。
對海洋生態環境的破壞所造成的後果，人們一時不易察覺，但等到危害嚴重時，治理和恢複就很難了。例如過度捕撈造成的海洋水產資源的破壞，砍伐海岸帶紅樹林，造成紅樹林生物基因資源的破壞，熱帶海洋中珊瑚礁的破壞都是許多年後也難以恢複的。
人類已經認識到海洋環境問題的重要性了。聯合國1992年在巴西的裏約熱內盧召開環境發展首腦會議，提出“21世紀議程”，建立起“可持續發展”的概念。人類應該對自己的前途、自己的子孫後代負責。人類不能盲目地隻顧發展，不管環境。應該在開發的時候，分析經濟效益、社會效益和環境效益，把環境的健康和經濟的發展統一起來來考慮，在發展各種產業、建設物質文明耐，保護好環境，創造、維護健康的環境。
海洋環境對人類至關重要。海洋大規模開發的曆史比陸地的開發短得多，海洋受到的汙染還比陸地輕，更需要及時注意，防止海洋環境受到進一步汙染，使海洋寶庫能永遠聚寶，海洋開發能永遠持續下去。警戒汙染的衛士要控製、治理環境汙染，首先要建立海洋環境監測係統，經常地監測海洋環境受汙染的狀況，弄清主要的汙染源，研究汙染擴散的方式和途徑，找出解決問題的方法。
海洋環境的本底，也就是未被汙染以前的原始狀況對分析汙染問題是有用的。科學家不遠萬裏到南極附近的大洋裏，調查遠離人類活動的海水中各種化學物質的含量，作為最基礎的資料。在海岸帶建設新的工廠時，事先要調查附近海區的水文、化學、生物、地質條件，一方麵提供設計依據，另一方麵也為研究建廠後對環境的影響積累原始數據。我國在20世紀80年代對沿海的環境作了周密的調查，同時建立起長期監測海洋環境的網絡。