Любой водоём или водный источник связан с окружающей средой. На него оказывают влияния различные природные явления, транспорт, индустрия, коммунальное и промышленное строительство, хозяйственная и бытовая деятельность человека и т.д. Впоследствии этих влияний в водную среду попадают не свойственные ей вещества-загрязнители, ухудшающие её качество. Их классифицируют в зависимости от подходов, критериев и задач. Обычно выделяют: физическое, химическое и биологическое загрязнения.
Химическое загрязнение - это изменение естественных свойств воды за счёт увеличения в ней вредных примесей органической и неорганической природы. Основные неорганические загрязнители ‒ это соединения мышьяка, ртути, кадмия, свинца, фтора, меди. Фитопланктон поглощает соединения тяжёлых металлов, а затем по пищевой цепи они передаются более сложным организмам. Загрязнение ртутью значительно снижает продукцию морских экосистем. Отходы, содержащие ртуть, скапливаются в донных отложениях. Накопленная метиловая ртуть продолжает своё движение, включаясь в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь, которую обнаружили японские учёные, у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Миномата, куда бесконтрольно сбрасывали стоки с техногенной ртутью. Среди источников загрязнения биогенными добавками и минеральными веществами наиболее отходными являются предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель каждый год вымываются 6000000 миллионов тонн солей.
Загрязнителями органического происхождения являются: нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды. Суспензии органического происхождения, попадая в водоём со сточными водами, заливают дно, задерживают или полностью останавливают развитие микроорганизмом, участвующих в процессе самоочищения. При гниении таких остатков образовываются вредные вещества, такие как сероводород. Наличие суспензий так же препятствуют проникновению света вглубь водоёма, тем самым замедляя процесс фотосинтеза. Вредное воздействие оказывают все вещества, которые содействуют снижению кислорода в водоёме. Поверхностно-активные вещества: масла, жиры, смазочные материалы - образуют плёнку на поверхности водоёма, что создаёт преграду газообмена с атмосферой. Большинство органических веществ, не свойственных природным водам, сбрасываются вместе с бытовыми и промышленными стоками. Бытовые загрязнители опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней (холера, брюшной тиф, дизентерия), но и тем что, при разложении расходуют много кислорода.