Coğrafi özellikleri nedeniyle son derece riskli bir su yolu olan İstanbul Boğazı'ndan Montrö Boğazlar Sözleşmesi'nin imzalandığı 1936 yılında, yılda ortalama 4 bin 700 gemi geçiş yapıyorken; bu sayı günümüzde 55 bini aşmıştır. Hemen hemen yarısına yakını Boğaz'dan uğraksız geçen bu gemilerin yaklaşık 10 bininiyse petrol taşıyan tankerler oluşturmaktadır. Her yıl İstanbul Boğazı'ndan ortalama 135 milyon ton ham petrol geçmektedir. Boğazın kıvrımlı yapısının denizciler için en zor rotalar biri olduğu göz önüne alındığında İstanbul'un büyük risk altında olduğu görülmektedir. Son yıllarda seyir güvenliğine yönelik geliştirilen ciddi önlemler sonucunda İstanbul Boğazı'nda faciayla sonuçlanan büyük bir denizcilik kazası yaşanmamıştır. Ancak geçmişte yaşanan pek çok tanker ve yük gemisi kazası İstanbul'da çevre felaketlerine ve milyonlarca liralık maddi kayba yol açmıştır.

İstanbul Boğazı'nda meydana gel ilk ciddi kaza 14 Aralık 1960 tarihinde Yunan bandıralı World Harmony ve Yugoslav bandıralı Peter Zoranic'in çarpışmasıyla oldu. Kazada yaşamını 20 denizci yaşamını yitirirken, tonlarca petrol Boğaz suyuna karıştı. Altı yıl sonra, 1 Ocak 1966'da iki Sovyet Rus bandıralı gemi; Kransky Oktyabr ve Lutsk İstanbul Boğaz'ında çarpıştı. Denize akan petrol alev aldı. Suda yayılan petrolle genişleyen yangın Karaköy iskelesini ve bir şehir hatları vapurunu kül etti. 15 Kasım 1979 tarihinde Romanya bandıralı tanker Independenta, Yunan kuru yük gemisi Evriyali ile çarpıştı. 100 bin ton ham petrol taşıyan Rumen tankeri infilak etti. 43 denizcinin öldüğü patlamanın şiddetinden, Boğaziçi semtlerindeki binlerce ev ve işyerinin camları kırıldı. Tankerin tüm yükü yine Boğaz'a aktı denize yayılan petrol günlerce yandı.

14 Ekim 1991'de Lübnan bayraklı Rabinion ve Filipinler bandıralı Madonna Lily adlı yük gemisi çarpıştı. Kaza sonucunda 21 bin baş koyun Boğaz'ın sularına gömüldü. Bunlar dışında İstanbul Boğazı'nda birkaç yılda bir daha küçük çapta bu tür kazalar yaşandı. Boğaz'da en sık yaşanan kazalardan biri de akıntıya kapılan ya da dümeni kilitlenen gemilerin Boğaz'ın sığ sularında karaya oturması ve hatta evlerin içine kadar girmesidir.

Bugüne dek pek çok örneği yaşanan bu kazalar hemen her yıl olmaktadır. Tiyatro oyuncusu Oya Başar'ın Yeniköy'deki yalısı ve Sarıyer'de bulunan çocuk parkı da gemi çarpan yerler arasındadır. Boğaz'da yaşanacak olası bir tanker patlamasının 11 şiddetinde bir depreme eşdeğer yıkım yaratacağı ve yaklaşık 50 kilometrelik bir alanda etkili olacağı ifade edilmektedir. Boğaz'ı kullanan gemilerin herhangi bir kazaya sebebiyet vermemesi için, bunların köprü ayaklarına, deniz fenerleri ve şamandıralara 50 metreden daha fazla yaklaşması; vardiya tutan personelin, vardiya esnasında kanındaki alkol oranının 50 promilden fazla olması da yasaktır.

İstanbul'daki olası faciaların önlenmesi amacıyla tehlikeli madde taşıyan gemilerin Boğaz yerine, Karadeniz-Sakarya Nehri-Sapanca Gölü-İzmit Körfezi hattında açılacak yapay bir kanala yönlendirilmesi önerileri ortaya atılmaktadır. 2009 yılında dönemin ulaştırma bakanı Binali Yıldırım, bu projenin değerlendirilmekte olduğunu belirtmiştir.