（1）影响光合作用

海洋石油污染对光合作用的影响主要在以下三个方面：首先，污染破坏了原本的二氧化碳吸收体系，影响了氧气与二氧化碳的平衡。其次，产生的油膜使得太阳的辐射减弱，海水的温度降低，使得参与光合作用的二氧化碳与氧气不平衡，光合作用终止。最后，分散和乳化油进入到植物的体内，阻止细胞增长，堵塞呼吸孔道，破坏叶绿素，使得光合作用无法正常进行。

（2）影响海气的交换

覆盖在海洋表面的油膜，阻碍海洋与大气的氧气、二氧化碳的互换。海洋中需氧生物对氧气不断的消耗，但是由于油膜的阻隔，大气中的氧气无法补给进海洋中；而二氧化碳交换的阻隔首先使得海洋中二氧化碳的平衡被破坏，同时还使得海洋无法从空气中吸收二氧化碳形成缓冲液，调节海洋的pH值，从而使得海洋中的循环平衡遭到破坏。