核废水中含有大量的放射性元素成分，氚的含量最高，其次还有碳14，钴60和锶90，这三个元素的降解时间更长，而且很易进入海洋的沉积物中被海洋生物吸收，这些同位素对人类具有潜在的毒性，能以更长久和复杂的方式影响海洋环境。例如，碳14在鱼体的生理浓度可能是氚的5万倍。而钴60能在海底沉积物中富集，浓度可能会上升30万倍。除了放射性物质可能对海洋环境造成严重污染，由于洋流作用，放射性物质还可能会随着海洋运动扩散到整个太平洋海域甚至全球海洋环境。