Effektene av oljeindustrien på biologisk mangfold er komplekse og varierer etter lokasjon, tilstedeværende arter og utvinningsmetoder. Flere grupper har vært særlig rammet:
Havpattedyr
Oljeutslipp kan rive havpattedyr for deres naturlige isolasjon, og føre til underkjøling. Dyr kan også innta giftig olje eller lide direkte skade fra boring og produksjonsaktiviteter. Arter som isbjørn er spesielt sårbare fordi de er avhengige av havis.
Sjøfugler
Oljeovertrekk kan ødelegge vannavstøtende og isolerende egenskaper til fjær, gjøre flyvning umulig og føre til inntak av tokser under fjerstelling. Fugler som marmorert lomvi, som gyter på små øyer og reproduserer sakte, står overfor forhøyde risikoer.
Korallrev
Oljeutslipp og boring kan kvelde koraller, slippe frigiftige kjemikalier, og endre vann temperaturer. Siden rev gir mat og skjul for utall marine arter, går skaden på dem videre gjennom hele økosystemer.
Fisk
Fisk kan innta olje, utvikle fødselsdefekter, eller dø av stress forårsaket av forurensing. Vandrende arter som laks og tun kan møte olje på flere steder langs sine ruter.
Havskilpadder
Oljeeksponering kan forårsake inntak, fødselsdefekter, og skade fra boringoperasjoner. Arter som lærskilpadde er i fare fordi de gyter på sandstrender som ofte forurenses av utslipp.
Indirekte effekter
Utenfor direkte skade kan oljeindustrien endre livraumer, øke sykdomsrisiko, og introdusere fremmede arter. Den kumulative effekten av disse pressene kan betydelig svekke økosystemhelsen og artene som er avhengige av dem.