Rimuovere l'olio dall'acqua di mare può essere un compito arduo. L'olio ha un basso peso specifico (da 0,79 a 0,84) rispetto all'acqua di mare (da 1,023 a 1,028) e per questo motivo galleggia sopra l'acqua di mare, il che rende la "scrematura" uno dei modi "immediati" più efficaci per rimuovere il petrolio greggio dall'acqua di mare. Sono stati sviluppati altri metodi, incluso l'uso di un disperdente per affondare l'olio, introducendo batteri "mangiatori di olio" e semplicemente permettendo all'olio di rompersi attraverso processi naturali.
Un metodo è non fare assolutamente nulla. Gli effetti della radiazione solare, del vento e della corrente disperderanno il petrolio e alla fine evaporerà. Le parti più pesanti che non evaporano affonderanno. Tuttavia, questo metodo funziona solo quando le aree terrestri, come le spiagge, non rischiano di essere coperte da una marea nera e massimizza i pericoli per i pesci e la fauna selvatica esposti alla fuoriuscita di petrolio.
L'uso di disperdenti per affondare una fuoriuscita di petrolio è disapprovato nelle acque degli Stati Uniti. I disperdenti agiscono allo stesso modo di un comune detersivo per piatti. Eliminano efficacemente la tensione superficiale che impedisce all'acqua e al petrolio greggio di mescolarsi e di rompere l'olio. L'olio viene poi diluito dall'acqua ed eroso "naturalmente".
L'introduzione di batteri e sostanze nutritive "mangiatori di petrolio", come azoto e fosforo, in una fuoriuscita accelererà la naturale degradazione dell'olio. Batteri speciali possono scomporre l'olio in sostanze innocue come CO2 e acidi grassi attraverso un processo chiamato biodegradazione. I nutrienti rendono l'olio più "appetitoso" per i batteri, in modo che ingeriscano più olio.
Dare fuoco a una marea nera rimuove l'olio convertendo la forma della sua energia potenziale in calore e luce. Questo approccio lascia un pesante residuo di carbonio ed è adatto solo per l'uso in mare aperto.
Le macchie d'olio possono essere rimosse anche con le barre di contenimento. Dopo che la chiazza è stata contenuta, una nave dotata di attrezzatura per la scrematura può rimuoverla. Lo skimmer viene utilizzato per "aspirare" la marea nera, che è profonda solo pochi millimetri, in un serbatoio a bordo della nave dello skimmer. Gli skimmer non funzionano bene con vento forte o mare.