La contamination chimique désigne la présence de substances chimiques dans l’eau. Selon les techniques utilisées, elle prend en compte les métaux lourds ainsi que certains composés chimiques comme les PCB (polychlorobiphényles). À titre d’exemple, trois métaux sont obligatoirement mesurés : le cadmium, le mercure et le plomb.

Dans 90 % des cas, les niveaux de contamination de la Méditerranée sont en dessous des seuils réglementaires, sur la période étudiée entre 1998 et 2018. Mais tout n’est pas bleu : les niveaux sont élevés, voire dépassent parfois les seuils réglementaires autour des grosses agglomérations telles que Marseille, Toulon, Nice, Villefranche et Bonifacio, ainsi qu’au niveau des anciens sites industriels. Certains polluants perdurent durant de longues périodes dans les fonds marins, même après leur interdiction. Des contaminants émergents sont aussi surveillés suite à l’utilisation de nouvelles molécules.

Pour connaître le niveau de contamination de la Méditerranée, plusieurs techniques sont utilisées. La mesure peut être faite au niveau des sédiments qui s’accumulent dans les fonds marins sur une longue période. Il est également possible de mesurer la quantité de polluants accumulés dans les organismes vivants comme les moules.