石油管道、储罐、油轮等储运设施泄漏的油品势必会污染土壤和水体。石油进入土壤和地下水源后，不仅造成土壤破坏和废毁，而且有毒物质能够通过农作物或地下水进入食物链系统，危害人类健康。石油进入江河湖海，则将严重影响水体生态，污染水源，给水体生物带来灾害。因此，一旦发生油品泄漏，则必须及时采取有效措施，包括泄漏源控制、泄漏油品清理回收及环境修复，以最大限度减小泄漏油品对土壤和水体的污染范围。
石油储运设施如果发生油品泄漏，需要快速控制泄漏源，以有效减少油品的泄漏量，从根本上降低对土壤和水体的污染。
石油储运设施如果发生油品泄漏，需要对泄漏油品进行清理回收。对于陆上发生的油品泄漏，可以采用修筑拦油坝的方式或利用附近深坑作为泄漏油品的暂存场所。为了避免油品向土壤中渗透，可在拦油坝内或深坑中敷设防渗塑料膜，然后利用抽油泵等设备进行泄漏油品的清理和回收。对于水体上发生的油品泄漏，首先使用漂浮在水面的围油栏将其围住，阻止其在水面上持续扩散，然后进行回收。如果油品泄漏量较大，可以使用撇油器、抽吸机等设备进行回收；如果油品泄漏量不大，可以使用具有亲油性的吸油材料如纤维、稻草、吸油毡等进行回收。
如果发生油品泄漏对环境造成了污染，需要对环境进行修复。对于土壤污染，主要有热处理法、化学浸出法、生物修复法。热处理法是利用石油可以燃烧的原理，通过焚烧或煅烧受污染的土壤，净化土壤中的石油污染物，但这种方法也会破坏土壤结构和组分，且价格昂贵。化学浸出法是使用可溶解石油的化学试剂将土壤中的石油洗出来，可以获得较好的除油效果，但化学试剂会对土壤造成二次污染。生物修复法是利用生物的生命代谢活动减少土壤中有毒有害物质的浓度，使受污染土壤恢复到健康状态。
对于江河湖海等水体污染，通常有两种情况。第一种情况是将受污染的水收集起来，采用生物处理法，使水中的有机物进行降解，实现净化；第二种情况是直接对江河湖海的石油污染进行治理。为了避免微生物入侵带来的潜在危害，此种情况要慎重使用生物处理法，因此仅限于化学破乳、氧化处理等方法进行水体修复。
对于地下水体污染，采用水动力学方法。通过抽水井或注水井控制流场，可以防止石油污染进一步扩大，同时需要对抽取出来的受污染的地下水进行净化处理。近年来，将臭氧氧化技术用于处理受石油污染的地下水取得很大进展，配合使用活性炭吸附、生物氧化等处理方法，可以取得更好的处理效果。