Wie an Land stellen Giftstoffe auch für die Meeresumwelt ein großes Problem dar. Quellen sind hauptsächlich Einträge über die Flüsse, industrielle Abwässer, Landwirtschaft, Verklappung, Abbauprodukte von Müll und der Schiffsverkehr, besonders Schiffsunfälle und Antifoulinganstriche.
Bei den Giftstoffen wird unterschieden zwischen Schwermetallen, organischen Substanzen, radioaktiven Stoffen und Nährstoffen. Außerdem liegen noch große Mengen von Kampfmitteln aus dem 2. Weltkrieg auf dem Grund von Nord- und Ostsee, die auch heute noch eine Gefahr für Mensch und Tier darstellen können.