在石油勘探、開發、煉制及貯運過程中，由于意外事故或操作失誤，造成原油或油品從作業現場或貯器中外泄，流向地面、水體、海灘或海洋等，這一現象稱為溢油。溢油也指其它類型的碳氫化合物如家庭取暖用油、重渣油及苯、己烷等有機溶劑的溢出。
由于溢出的物質類別不同，密度不同，所形成的油膜厚度也不完全相同。輕質油擴散面積大，形成的油膜較薄；而重質油形成的油膜較厚，厚度可達數厘米。根據油膜層的特點，可采用經驗法，即目視估算確定溢油量。
目視估算確定溢油量
水面油膜特征 | 溢油量/（t·km-2） |
剛可辨認的油膜 | 0.22 |
呈銀白色閃亮 | 0.50 |
呈明亮彩色油帶 | 1.60 |
呈深褐色油帶 | 5.00 |
呈暗褐色油帶 | 10.0 |
溢油應急監測和處置方法比較
（1）應急監測方法
①采集水樣必須有代表性，當只測定水中乳化狀態和溶解性油時，要避開漂浮在水面的油膜。一般在水面以下20~1250px取水樣。若要連同油膜一起采集，要注意水的深度、油膜的厚度及覆蓋面積。
②采樣瓶應為廣口定容的（如500mL或1000mL）清潔玻璃瓶，用溶劑清洗干凈，勿用肥皂洗；每次采樣時，應裝水樣至標線，水樣采集量應根據水中油的濃度及所用的分析方法而定，分別裝于2~3個瓶內，以便進行平行樣測定。
③采集樣品前，可向采樣瓶內加硫酸[每升水樣加（1+1）硫酸5mL]，以抑制微生物活動，若不能當天分析時，可置于低溫4℃下保存水樣的預處理和測定：取水樣500mL置于萃取瓶中，加入20mL四氯化碳，震蕩2min靜置分層后，將四氯化碳通過吸附柱，置入石英比色皿，測定出統計值，然后再從標準曲線中查出濃度值。
現場測定一般采用紅外測油儀。
帶回實驗室分析方法有：氣相色譜法、GC-MS法、紫外分光光度法、傅立葉變換紅外光譜法等，以紅外分光光度法使用最廣泛。
（2）處置方法
①圍油欄法
②機械撇油器法
③吸附劑法
④消油劑法
⑤沉降劑法
⑥凝固法
⑦燃燒法
以上各種方法在使用時均有前提條件，如燃燒法可迅速消除大面積油污，且去除率高，但只適用于溢油初期、油層較厚、含水量小于20％~30％時采用，否則無法燃燒。
（3）常用方法比較
采用機械回收法：一般能回收33％~67％，最多80％，需動用多艘船只、撇油器和輸運工具，還需配備相應的貯油設備，代價高。
采用消油劑法：一架直升機可載19000L消油劑，效率為50％~70％，代價中等。
采用燃燒法：用500m防火圍油欄圍聚溢油，焚燒率為95％，用直升機空中點火，1h內可完成，代價最低。