Ölverschmutzung, umgangssprachlich zuweilen als Ölpest bezeichnet, die Verschmutzung von Oberflächen- oder Grundwasser, einer Kanalisation oder einer Kläranlage sowie des Bodens durch Mineralöle wie Erdöl, Vergaser- oder Dieselkraftstoff, Maschinenöle o. dgl. bzw. durch Ölemulsionen oder ölhaltige Abfälle. Die Ö. kann beim Transport, bei der Umfüllung, bei der Lagerung oder beim Gebrauch eintreten (Ölhavarie). Aufgrund der chem. Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften verursachen Mineralöle unter bestimmten Bedingungen schwere Schäden. So können bereits kleinste Mengen von Mineralölen große Mengen Wasser durch starke Geruchs- und Geschmacksbeeinträchtigung als Trink- und Betriebswasser unbrauchbar machen. Die Geruchsschwellenkonzentration liegt im Mittel bei 1 : 1000000. Öl, das aus havarierten Tankern auf offener See oft in großen Mengen austritt oder von Schiffen ins Meer gepumpt wird, kann zu schweren Verschmutzungen von Meeresgebieten oder Stränden führen. Auf offenen Wasserflächen breitet sich Mineralöl mit großer Geschwindigkeit aus und bildet einen Ölfilm, der den Gasaustausch zwischen Wasseroberfläche und Luft unterbindet. In den Boden eingedrungenes Mineralöl kann zu schweren Grundwasserverunreinigungen führen.

Der chemisch-bakterielle Abbau von Mineralölen im Boden, im Grundwasser und in offenen Gewässern durch Selbstreinigung ist äußerst gering, so daß eingetretene Schäden, wenn überhaupt, nur mit sehr großem Aufwand wieder beseitigt werden können. Pflanzen werden durch toxische Kontaktwirkung geschädigt, Fische sterben häufig durch Sauerstoffmangel, Wasservögel werden durch Verklebung des Gefieders lebensunfähig. Beim Menschen kann die Aufnahme von mineralölverunreinigtem Wasser durch die cancerogenen Eigenschaften der aromatischen Kohlenwasserstoffe zu schweren Erkrankungen führen.

Zur Bekämpfung von Ö. im Meer und in anderen Gewässern sind strenge Sicherheitsvorschriften eingeführt. Im Schadensfall wird das Öl durch Ölaufnahmegeräte, z. B. Spezialpumpen, abgesaugt bzw. durch Hafenreinigungsboote abgeschöpft, oder es werden Ölbindemittel (z. T. von Schiffen oder Flugzeugen aus) ausgebracht, die das Öl adsorptiv binden. Zur Lokalisierung z. B. in Häfen errichtet man spezielle Ölsperren.