Популације делфина широм света суочавају се са значајним претњама и хемијским загађењем и морским отпадом. Отров који улази у океан индустријским одлагањем, канализацијом, морским несрећама и отицањем делфина у отицању, наносе индиректну штету имунолошком и репродуктивном систему делфина и уништавају морска станишта која одржавају њихову храну снабдевање. Ове хемикалије, које се називају постојаним органским загађивачима (ПОП), одолевају распаду животне средине и може им требати век да се безбедно разграде.
Токсини
Перзистентне органске загађиваче доспевају у воде света из различитих антропогених (узрокованих човеком) извора. Хемикалије као што су ПЦБ (полихлоровани бифенил), пестицид ДДТ (дихлородифенилтрихлороетан) и ПБДЕ (полибромовани дифенил етери), успоривачи горења који се користе у предметима као што су душеци и дечија одећа, бацају се као индустријски отпад. Тешки метали попут гвожђа, бакра и цинка у океане стижу изливањем нафте, отицањем путева и другим производним процесима. Риболовне праксе попут риболова цијанидом, који омамљује рибу отровним цијанидом, такође додају токсине у океанске екосистеме.
Тровање
Будући да дупини, попут њихових рођака китова, постоје на врху морског ланца исхране, токсини улазе у прехрамбени ланац на нижој ниво акумулирају нагоре, тако да делфини троше све концентрисане нивое загађивача које апсорбују створења све до ланац. Тровање загађивачима, посебно ПЦБ-има, може делфине директно убити или разболити, чинећи их рањивим на друге претње и узрокујући масовне смртне случајеве у подручјима јаког засићења.
Скривени ефекти
Поред тровања делфина, хемијски загађивачи могу имати скривене, дугорочне ефекте на имуни и репродуктивни систем делфина. Животиње са компромитованим имунолошким системом имају мали или никакав отпор на болести, а репродуктивно оштећење доводи до смањења популације или до рађања оштећених или деформисаних јединки. Загађивачи такође могу бити повезани са појавама попут насукавања или дезоријентације, јер токсини нападају мозак делфина.
Уништавање станишта
Загађивачи оштећују морска станишта, индиректно штете делфинима као и другим врстама. Како хемикалије стварају неравнотежу у океанским екосистемима, рибе и морске биљке умиру, а бактерије цветају, узрокујући болести и поремећаје у ланцу исхране делфина. Отровна избијања алги узрокована овим неравнотежама могу смањити кисеоник у води, истјерујући делфине из сигурних подручја. Морски отпад, укључујући пластичне кесе, цераде и друге неразградиве предмете бачене дуж обалних линија и у приобалним областима, могу заробити или загушити делфине, посебно младе животиње.