19世纪后半叶，特别是内燃机技术的应用和以石油为基本原料的化工产业的发展，使石油成为重要的战略资源。石油的开采及运输开始成为内陆铁路运输和跨洋航运的重要内容，而这些过程中出现的石油污染屡有发生。特别是在战争期间，但相对于战争带来的总体破坏显得微不足道，并没有引起足够重视。一些国家制定了一些限制海上船舶燃油排放海滩的法规，如美国的油污法案（Oil Pollution Act），但其主要是依靠对航线和燃油管理的规定来防止对海岸的污染。进入20世纪60年代，石油开采和运输在汽车与化工产业带动下继续增长。环境保护运动也在同时期兴起，而1967年3月18日“托利卡尼翁”（Torrey Canyon）号油轮在英吉利海峡失事，引发严重的石油污染和大量鸟类鱼类死亡等一系列事件，引发国际社会对石油污染的关注。

对石油污染的治理最初各国均主要采用投加药剂，尽快使石油乳化分散以降低石油导致生物体窒息的可能性。但随后的研究发现石油乳化后更容易被各种生物吸收进入体内，石油中含有的各种有毒物质会对物种造成更深远的损害。进入80年代，治理石油污染则改为采用围油栏、吸油材料、清污船等控制石油蔓延及回收石油的物理手段，并开始尝试采用投加噬油微生物和相应营养元素的生物处理方法。80年代末美国采用生物修复技术成功处理埃克森公司“瓦尔德斯”（Valdez）号油轮石油污染事件，开创了生物法处理海洋石油污染的先河。同时，石油污染的关注点也扩大到油田和石油燃料大规模集散地周围的土壤环境，不仅微生物修复法得到应用，针对土壤石油污染的气相抽提、超声波降解、光催化、植物修复等技术也被开发出来。

在美国阿拉斯加开展的石油泄漏清理工作