Zahlreiche chemische Stoffe (zum Beispiel: Kohlenwasserstoffe, DDT und PCB) werden durch Seeschifffahrt, industrielle, landwirtschaftliche oder städtische Aktivitäten in das Meer geleitet oder akkumulieren sich dort (zum Beispiel: Kunststoffmüll). Wale scheinen hier besonders empfindlich zu sein und weisen hohe Werte an Quecksilber und Blei auf. Auch wenn die Wirkungen dieser Verschmutzungen noch relativ wenig untersucht sind, sind sie Konsequenzen für die Wale gefährlich, ja tödlich durch die Schwächung des Immunsystems (und damit der höheren Exposition gegenüber Krankheiten), Wirkungen auf die Hormone, dir Vergiftung der Neugeborenen, Stranden, …
Die bekannteste Art der Verschmutzung ist die durch Kohlenwasserstoffe. Diese Verschmutzung führt zu schweren Krankheiten. Sie kann auch dazu führen, dass die Tiere standen. Zum Beispiel sind 746 Wale nach der Ölkatastrophe im Golf von Mexiko 2010 gestrandet. Man muss dennoch wissen, dass die durch diese Verschmutzung gestrandeten Tiere nur einen kleinen Teil der toten Tiere ausmachen (vielleicht 2%) und dass die Gesamtzahl der Opfer sehr viel höher ist.