油性污染物进入水环境后，由于光照条件（光催化、自氧化）、温度、氧化微生物和水文气象条件的不同，留在水面的油性污染物会降低水体中的含油量。 
石油类污染物进入水体后，会在水面形成厚薄不一的油膜。油膜将水面与大气隔绝，降低了水中的溶解氧，从而影响水体的自净能力，导致水底变黑变臭。油膜和油滴还可以粘附在水体中的颗粒或水生生物上，不断扩散和下沉，并会向水体表面和深处扩展。膨胀越大，破坏了水体正常的生态环境。
油类污染破坏水环境，对渔业造成损害。首先是石油污染会破坏渔场，污染渔网、养殖设备和渔获量，水污染会直接导致鱼类死亡，导致渔获量直接减少。其次，无论采用何种加工方法都无法消除这些气味和味道，从而降低水产品的食用价值，严重影响其经济利用价值。
水体中的石油类污染物主要通过动物呼吸、摄食、体表渗透、食物链传播等方式在动物体内富集。可能对水生动物造成有害影响，使它们有毒。此外，石油中的某些碳氢化合物与某些海洋动物具有相同的化学信息（信息素）或相似的化学结构，从而影响这些海洋动物的行为。
水中含油量的测定是环境分析化学中的一个重要而难点的问题。目前，常用的水体油类测定方法有：紫外分光光度法、荧光分光光度法、红外分光光度法等。