Nước bị ô nhiễm khi chất thải hoặc chất độc hại trộn lẫn với các vùng nước, chẳng hạn như hồ, hồ chứa, suối hoặc sông. Các chất ô nhiễm nước phổ biến bao gồm chất thải hóa học, thuốc trừ sâu và xăng.
Nhiều nhà máy xử lý chất thải hóa học bằng cách đổ chất thải xuống hồ, sông hoặc xuống đất. Thuốc trừ sâu mà nông dân sử dụng để trừ côn trùng cũng có thể tiếp cận với nước mặt và nước ngầm với số lượng đáng kể. Các bể chứa xăng dầu và các chất lỏng khác dưới lòng đất có thể gây ô nhiễm trực tiếp nguồn nước ngầm. Muối đặt trên những con đường băng giá trong mùa đông cũng gây ô nhiễm nước, mặc dù muối không đặc biệt nguy hiểm đối với sức khỏe con người.
Các nguồn gây ô nhiễm nước khác bao gồm nước thải và nước thải, bể tự hoại, bãi thải đại dương và biển. Chất thải hòa tan, hay nước thải, và nước thải đến từ nguồn nước mà mọi người sử dụng ở nhà và ở những nơi công cộng như trường học và bệnh viện. Nước thải thường xâm nhập và gây ô nhiễm các vùng nước khác nhau. Thành phần chất lỏng của bể tự hoại thường được thoát ra ngoài và đổ vào hệ thống thoát nước trên đất liền. Tuy nhiên, đôi khi nó đi vào đất và nước. Các vật liệu phế thải, chẳng hạn như nhựa và cao su, đôi khi cũng bị vứt xuống biển.
Nồng độ của các chất ô nhiễm thường giảm khi các chất ô nhiễm trở nên loãng dần. Tuy nhiên, đây là một quá trình lâu dài. Mặc dù nước được coi là an toàn để sử dụng khi nồng độ chất ô nhiễm xuống mức thấp, sự hiện diện của chất ô nhiễm không được loại bỏ hoàn toàn.
