海洋放射性污染是指人类活动产生的放射性物质进入海洋而造成的污染。
海洋的放射性污染主要来自：
1.核武器在大气层和水下爆炸使大量放射性核素进入海洋。核爆炸所产生的裂变核素和诱生核素共有200多种。
2.核工厂向海洋排放低水平放射性废物。建在海边或河边的原子能工厂，包括核燃料后处理厂、核电站和军用核工厂在生产过程中，将低水平放射性废液直接或间接排入海中。最典型的例子是美国汉福特工厂和日本东京福岛核电站。前者1960年排入太平洋的放射性废物达36万居里，后者自在2011年在福岛核电站事故中，向海洋倾倒了大约10000吨左右的含有低浓度放射性物质的废水。
3.向海底投放放射性废物。美国、英国、日本、荷兰以及西欧其他一些国家从1946年起先后向太平洋和大西洋海底投放不锈钢桶包装的固化放射性废物，到1980年底为止，共投放约100万居里。据调查，少数容器已出现渗漏现象，成为海洋的潜在放射性污染源。
4.核动力舰艇在海上航行也有少量放射性废物泄入海中。
例如俄罗斯对北冰洋核污染是一个世界性的棘手难题，俄罗斯大量陈旧的核潜艇退役，缺乏缺乏燃料装填和存储设备以及维修不善是“祸因”，一般而言，对待核残余，根本的方式是深埋5千米的地下，等待核物质不断衰变最终对环境无害。但俄罗斯以经济不振为由，若外界不给国际援助，那么就将宣布直接排海，非常轻率地将人迹罕至的北冰洋作为“核垃圾场”。在上个世纪90年代，俄罗斯科拉港是世界上最大的核潜艇坟场，而俄罗斯不断将大量的核废料倾倒入北冰洋的巴伦支海和喀拉海。
在福岛核电站泄漏之前，海洋核污染主要来自于核潜艇相撞、沉没或者善后，相反，核电站引发的海洋核污染总量因为相较下很轻微，并没有引发过多的关注。但是福岛超严重核泄之后提出了一个全新的命题：过去的核军武造成的海洋污染主要是在无人海，但核电站大多靠近人稠区，它不仅影响本国的民众，同时也能影响邻国的稠密人口区。
其次，海洋核污染复杂性太高，以至于现在都没有确定的结论来测量核污染损失。因为海水核污染之后，受到无数个变量的影响，比如深层和浅层海水的交换强度，如果够强，那么放射性物质就会在海水浅层被严重稀释，对鱼类的影响就有限，反之则是影响强度大。另外，海岸线地质结构、潮汐因素、风、温度都会不断改变着“污染路径”。
核污染产生的放射性核素可以对周围产生较强辐射，并且辐射时间相当长，可以达到几千年甚至上万年。它分别通过呼吸道、皮肤伤口即消化道进入人体，严重危害人体健康，难以治愈。一定量放射性物质进入人体后，既具有生物化学毒性又能以它的辐射作用造成人体损伤，超剂量物质长期作用人体会患发肿瘤、白血病及遗传障碍。同时这些污染物质会严重危及水生生物生存。
海洋核污染对“海洋食物链”的影响更是诡异，难以捉摸。一般而言，陆地食物链较为简单，通常只有两个或三个独立的步骤，可以得到控制和预测，但在水环境下，推导核污染通过复杂的食物网和捕食层次来影响人类生活几乎是不可能任务。既有“生物放大”特性，即放射性物质集中积累于某类生物体，从而导致食物链的激进变化，也有“生物收敛”作用，即放射性物质会被大量种类的生物体逐步吸收，从而快速“消解”。最诡异的是，竟然还有所谓的“核污染后生态繁荣”景象，例如切尔诺贝利事故后的今天，当地野生动物非常繁盛，其原因在于大量动物和生物的核抵抗能力被低估了，相反核危机造成了人类大规模迁走，使得生态系统在“去人化”之后反而恢复生机。
虽然目前已经禁止向海洋倾倒高放射性废弃物，但低放射性和废弃物的倾倒仍然没有得到控制。放射性废弃物进入海洋后，大都沉入海底，由于放射性物质的半衰期相当长，再加上人类缺乏对深海环境的足够认识，放射性物质对海洋环境的影响有可能是灾难性的。
对当前形势，各国均加大力度对放射性监测与防护的研究，分别通过海洋辐射探测器、建立海洋放射性预警系统、海洋放射性监测体系及海洋放射性核素快速富集技术研究等，加强对放射性污染的监测。
我们可以了解到，当前海洋环境问题尤为突出，海洋放射性污染问题给海洋、给人类带来的危害是巨大。面对海洋放射性污染的防护及治理，我们目前的研究水平仍旧无法从根本上去解决它。因此对海洋放射性污染的调查研究仍待我们去探索，而如何更好的开发海洋，保护海洋，也是我们需要研究的重点。