Multe mii de mici scurgeri de petrol au loc în fiecare an. Deversările de petrol pot apărea din cauza neglijenței, a defecțiunii echipamentelor, a dezastrelor naturale sau a aruncării intenționate. Aceste scurgeri pot fi devastatoare pentru mediul înconjurător și pentru fauna sălbatică din jurul epicentrului deversării. Din fericire, moleculele de ulei sunt hidrofobe, ceea ce înseamnă că plutesc în cea mai mare parte la suprafața apei, făcând curățarea cu bărci cel puțin teoretic posibilă.
Când au loc scurgeri de petrol, uleiul rămâne inițial concentrat, dar începe să se răspândească rapid în toate direcțiile pe măsură ce trece timpul, producând o pată de petrol. Dacă scurgerile de petrol sunt surprinse devreme, se poate folosi tehnica de curățare a arderii în loc, numită ardere in situ. Aceasta este cea mai benignă metodă de curățare, dar și una dintre cele mai rar utilizate metode, deoarece uleiul trebuie să aibă o grosime minimă de 0.12 inchi (3 mm) pe suprafața apei pentru a menține o arsură auto-susținută și scurgerile de petrol s-au răspândit rapid la dimensiuni mai subțiri.
Un boom, un tip de corral care plutește la suprafața apei, poate fi folosit pentru a limita scurgerile de petrol și pentru a le crește în mod artificial grosimea. Brațele speciale ignifuge sunt utilizate împreună cu arderea in situ. Atunci când arderea in situ este imposibilă din cauza grosimii scurgerii, se folosesc brațe pentru a reține uleiul, astfel încât să poată fi utilizate skimmer-uri — bărci speciale cu materiale plastice absorbante de ulei sau aspiratoare.
Când curățarea cu brațuri sau skimmer nu este practică, se pot utiliza dispersanți chimici. Dispersanții chimici sunt folosiți pentru a descompune petrolul rătăcit și pentru a reduce impactul acestuia asupra plajelor și a faunei acvatice.
Curățarea scurgerilor mari de petrol poate fi foarte costisitoare, de zeci sau sute de milioane de dolari. Amenzile pentru scurgeri sunt de obicei comparabil de severe. Când o scurgere de petrol se extinde pe o suprafață mare, formează un strălucire, un strat foarte subțire de ulei de culoarea curcubeului pe suprafața apei.
Una dintre cele mai mari scurgeri de petrol din istorie a fost scurgerea de petrol Exxon Valdez din Prince William Sound din Alaska. Aproximativ 25% din cele 50 de milioane de galoane de petrol a navei au fost vărsate, echivalentul a aproximativ 125 de piscine de dimensiuni olimpice, iar aproximativ 250,000 de păsări au murit în urma incidentului. Evenimentul a determinat guvernul Statelor Unite să mărească și mai mult strictețea amenzilor și reglementărilor sale menite să prevină scurgerile de petrol. În ciuda acestui fapt, se mai produc scurgeri de petrol; în 2010, o explozie pe Deepwater Horizon, o platformă de foraj din Golful Mexic, a dus la o scurgere de peste 205 milioane de galoane, potrivit estimărilor științifice.