Zanieczyszczenie wód jest spowodowane głównie substancjami chemicznymi, bakteriami i innymi mikroorganizmami, obecnymi w wodach naturalnych w zwiększonej ilości. Substancje chemiczne organiczne i nieorganiczne (mineralne) występują w postaci roztworów, roztworów koloidalnych i zawiesin. Skład chemiczny zanieczyszczeń jest kształtowany czynnikami naturalnymi, np. rozkładaniem substancji z gleb i skał, rozwojem i obumieraniem organizmów wodnych oraz czynnikami antropogenicznymi . Do najczęściej występujących antropogenicznych zanieczyszczeń wód powierzchniowych należą pestycydy, substancje powierzchniowo czynne, węglowodory ropopochodne, fenole, chlorowe pochodne bifenylu oraz metale ciężkie, głównie ołów, miedź, chrom, kadm, rtęć i cynk, a także wody podgrzane (zanieczyszczenie termiczne), które są szczególnie niebezpieczne dla wód powierzchniowych o małym przepływie lub wód stojących. Większość antropogenicznych zanieczyszczeń wód działa toksycznie na organizmy wodne. Zanieczyszczenia bardzo trwałe w środowisku wodnym i bardzo trudno ulegające chemicznymi biochemicznym procesom nazywa się substancjami refakcyjnymi. Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami. Innymi Źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i lądowy , stosowanie pestycydów i nawozów sztucznych oraz odpady komunalne i przemysłowe. Rozróżnia się zanieczyszczenia punktowe ? dostające się do wód w jednym punkcie ( głównie ścieki ) , i zanieczyszczenia obszarowe , dostające się do wód powierzchniowych i podziemnych na terenie dużego obszaru, np. środki stosowane w rolnictwie. Wody ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji.
Zanieczyszczenia mórz i oceanów:
Obumarłe szczątki zwierząt i roślin opadają na dno. Tam w procesie ich rozkładu wykorzystywany jest tlen rozpuszczony w wodzie. Jeżeli ich ilość nie jest duża, zapasy tlenu nie zostają całkowicie wyczerpane. Substancje odżywcze zawarte w ściekach powodują wzrost liczebności wielu, głównie jednorocznych organizmów, które ulegając rozkładowi, zużywają zasoby rozpuszczonego w wodzie tlenu. Efektem tego jest wydzielanie się trującego siarkowodoru. Życie na dnie morza zanika.