I første rekke er det viktig å begrense og i beste fall stanse kildene til miljøgifter i sjøbunnen. Det er ikke fornuftig å utføre tiltak i sedimenter med mindre faren for at sjøbunnen skal forurenses på nytt er kraftig redusert. I områder tilknyttet byer, tettsteder og industri vil det være vanskelig å fullstendig stanse alle utslipp av forurensning til sjø.

Selv om sjøbunnen er forurenset er det ikke alltid tiltak i sedimentene vil være nødvendig, forsvarlig og kostnadseffektivt. Tilgjengeligheten til miljøgifter for omgivelsene varierer i stor grad i forhold til hvor hardt de er bundet til partikler og organisk materiale, og det er ikke alltid mengden av forurensning direkte kan si noe om hvilken risiko miljøgiftene utgjør for omgivelsene.

I flere områder langs norskekysten er det likevel nødvendig med fysiske tiltak i sedimentene (se prioriterte områder). Tildekking av forurensede sedimenter er da et av de vanligste tiltakene. Ved å dekke til forurensede sedimenter med rene masser hemmes utlekkingen av miljøgifter til sjø. Organismer som lever i sedimenter kan frakte miljøgifter til overflaten når de graver seg ned i det. De kan også ta opp miljøgifter og sprer dem videre i næringskjeden når disse igjen blir spist av andre dyr. Det er derfor viktig at det rene tildekkingslaget er tilstrekkelig tykt. Det gjøres imidlertid også forsøk med å tildekke forurenset sjøbunn med tynne sjikt av rene sedimenter tilsatt materiale som binder miljøgifter. Organismer som lever i sedimentet kan frakte bindingsmaterialet naturlig ned i sine gangsystemer slik at forurensningen ikke lekker til sjø. Bindingsmaterialet gjør også at miljøgiftene ikke like lett blir tatt opp av organismer.

Tynnsjiktstildekking vil hovedsakelig være aktuelt i områder hvor forurensningen er spredt over store områder. Hvorvidt dette er en god metode som kan benyttes i fremtiden gjenstår å se når resultater fra prøveprosjekter foreligger (se Grenlandsfjordene). Blant annet har det vist seg at tilsetting av bindingsmaterialer til sedimentet kan lede til at organismer trives dårligere i miljøet. Det er også uvisst hvor lenge effekten av tynnsjiktstildekkingen vil vare. Dette er blant faktorene som må vektlegges og studeres nærmere før slike tiltak kan vurderes i stor skala.

Et annet vanlig tiltak mot forurenset sjøbunn er mudring av forurensede sedimenter. Forurensede masser kan legges i deponier på land eller i sjø, og sikres mot utlekking. Stabilisering av forurensede masser med sement og brukt som byggemateriale er en annen mulig deponeringsløsning. Kraftig forurensede masser sendes gjerne til spesielle deponier. Mudring vil medføre spredning av forurensning mens oppryddingen pågår, og det er derfor viktig at slike tiltak sikres og overvåkes på en skikkelig måte både under mudringen og under og etter deponering av massene. I mange tilfeller er ikke mudring av masser det beste tiltaket fordi faren for spredning av gammel forurensning kan være større enn gevinsten ved å fjerne massene.

Biologisk nedbrytning av enkelte miljøgifter har vist seg å kunne være effektivt. Det er imidlertid vanskelig å få til slik nedbrytning kontrollert ute i naturen. Miljøet er ofte ustabilt med mange påvirkninger, og det vil derfor være vanskelig å oppnå betingelsene som skal til for at nedbrytningen kan foregå effektivt nok til å svare seg. Som regel inneholder også sedimenter en kombinasjon av mange typer miljøgifter, og det vil derfor være komplisert å få til nedbrytning av alle stoffene.

Det kan også utføres også ulike typer forbrenningsprosesser for behandling av forurensede sedimenter. Slik forbrenning er svært energikrevende da man ofte må opp i meget høye temperaturer for å unngå at giftige stoffer dannes under prosessen. For at slik forbrenning skal lønne seg må produktene av forbrenningsprosessen være av en slik kvalitet at det vil være et marked for å få dem omsatt.