การรั่วไหลของน้ำมันเกิดขึ้นเมื่อน้ำมันปิโตรเลียม น้ำมันจากพืช หรือสัตว์เข้าสู่สิ่งแวดล้อมโดยไม่ได้ตั้งใจ น้ำมันรั่วทุกวันทั้งบนบกและในน้ำ ในที่สุดน้ำมันส่วนใหญ่ก็ไหลลงสู่น้ำโดยไหลบ่า สาเหตุมีตั้งแต่ผู้บริโภคที่น้ำมันหกเมื่อเติมน้ำมันรถยนต์ ไปจนถึงอุบัติเหตุในอุตสาหกรรมน้ำมันที่มีชื่อเสียงซึ่งคายน้ำออกมาหลายล้านแกลลอน ประเภทของน้ำมันที่หกรั่วไหลส่งผลต่อวิธีการทำความสะอาด และการรั่วไหลของน้ำมันประเภทต่างๆ มีผลกระทบต่อสัตว์ป่าและถิ่นที่อยู่ของมนุษย์ต่างกัน เมื่อมีการรั่วไหลของน้ำมัน ผู้เผชิญเหตุจะพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ความเป็นพิษของน้ำมัน อัตราการแพร่กระจายของน้ำมัน และระยะเวลาที่น้ำมันจะสลายตัว ข้อควรพิจารณาที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ ตำแหน่งของการรั่วไหลและสภาพอากาศ
น้ำมันคลาสเอ
น้ำมัน Class A มีน้ำหนักเบาและไหลลื่น กระจายตัวได้เร็วเมื่อหกใส่และมีกลิ่นแรง น้ำมันคลาส A เป็นน้ำมันที่มีพิษมากที่สุดแต่มีความคงตัวน้อยที่สุดในบรรดาน้ำมันทั้งหมด ถ้าน้ำมันซึมลงดินจะมีผลยาวนาน ในน้ำ น้ำมันคลาส A จะกระจายตัวได้ง่ายแต่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำในคอลัมน์น้ำด้านบน น้ำมันคลาส A ประกอบด้วยน้ำมันดิบชนิดเบาคุณภาพสูง และผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกลั่น เช่น น้ำมันเบนซินและน้ำมันเครื่องบิน ส่วนประกอบที่เป็นพิษของน้ำมันเบนซิน ได้แก่ เบนซิน สารก่อมะเร็ง และเฮกเซน ซึ่งสามารถทำลายระบบประสาทในมนุษย์และสัตว์ได้
น้ำมันคลาส B
น้ำมันคลาส B เรียกว่าน้ำมัน "ไม่เหนียวเหนอะ" มีความเป็นพิษน้อยกว่าน้ำมันคลาส A แต่มีแนวโน้มที่จะยึดติดกับพื้นผิวมากกว่า ตามรายงานของ U.S. Fish and Wildlife Service พวกมันสามารถทำให้เกิดการปนเปื้อนในระยะยาว น้ำมันดิบชนิดเบาคุณภาพต่ำกว่าและผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการกลั่น เช่น น้ำมันก๊าดและน้ำมันทำความร้อนอื่นๆ จัดอยู่ในกลุ่ม B น้ำมันคลาส B ทิ้งฟิล์มไว้บนพื้นผิว แต่ฟิล์มจะเจือจางและกระจายตัวหากล้างด้วยน้ำแรงๆ น้ำมันคลาส B ไวไฟสูงและจะเผาไหม้ได้นานกว่าน้ำมันคลาส A
น้ำมันคลาส C
น้ำมันคลาส C มีน้ำหนักและเหนียว แม้ว่าจะไม่แพร่กระจายอย่างรวดเร็วหรือเจาะทรายและดินได้ง่ายดายเหมือนกับน้ำมันที่มีน้ำหนักเบา น้ำมันคลาส C จะยึดติดกับพื้นผิวอย่างแน่นหนา น้ำมันคลาส C ไม่เจือจางและกระจายตัวได้ง่าย ทำให้เป็นอันตรายต่อสัตว์ป่าโดยเฉพาะ เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลที่มีขนและนกน้ำ เนื่องจากทำให้เกิดฟิล์มเหนียว การรั่วไหลของน้ำมันประเภท C จึงสามารถปนเปื้อนบริเวณน้ำขึ้นน้ำลงได้อย่างรุนแรง นำไปสู่การทำความสะอาดที่มีราคาแพงในระยะยาว น้ำมันคลาส C ประกอบด้วยน้ำมันดิบและน้ำมันเตาบังเกอร์ B และน้ำมันเตาบังเกอร์ C เกือบทุกประเภท น้ำมันดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเกิดก้อนน้ำมันหรืออิมัลชัน
น้ำมันคลาสดี
น้ำมันดิบ Class D เป็นของแข็งและมีความเป็นพิษน้อยที่สุด ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ใหญ่ที่สุดที่เกิดจากน้ำมันคลาส D เกิดขึ้นหากน้ำมันได้รับความร้อนและแข็งตัวบนพื้นผิว ทำให้การทำความสะอาดแทบเป็นไปไม่ได้ สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาชี้ให้เห็นว่าเนื่องจากส่วนประกอบที่ระเหยง่ายของน้ำมันบางชนิดระเหยไป พวกมันอาจทิ้งสารตกค้างประเภท D ไว้
น้ำมันที่ไม่ใช่ปิโตรเลียม
น้ำมันสังเคราะห์และน้ำมันที่ได้จากไขมันพืชหรือสัตว์ถูกควบคุมโดย EPA เพราะจะทำให้เกิดการปนเปื้อนหากปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม น้ำมันที่ไม่ใช่ปิโตรเลียมเคลือบสัตว์ป่าและอาจทำให้เสียชีวิตเนื่องจากการสำลักหรือขาดน้ำ น้ำมันที่ไม่ใช่ปิโตรเลียมจะแตกตัวได้ช้าและเจาะดินได้ง่าย ทำให้เกิดความเสียหายระยะยาวต่อพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่น้ำมันปิโตรเลียม ได้แก่ ไขมันสำหรับประกอบอาหารและน้ำมันสังเคราะห์