Các vi khuẩn được tìm thấy trong nước máy bao gồm cryptosporidium, legionella pneumophila, luân trùng, động vật chân đốt và Escherichia coli, thường được gọi là E. coli. Luân trùng và động vật chân đốt thường được tìm thấy trong nước uống và có thể phát triển đủ lớn để nhìn bằng mắt người, nhưng chúng hiếm khi gây hại cho con người. Theo tiêu chuẩn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường, vi khuẩn E. coli có thể tồn tại hợp pháp trong tối đa 5% mẫu nước uống.
Legionella pneumophila, vi khuẩn gây bệnh Legionnaires, tồn tại tự nhiên trong nước nhưng thường bị tiêu diệt bằng kỹ thuật lọc và xử lý nước. Chỉ trong một số trường hợp hiếm hoi legionella mới xuất hiện trong nước uống. Vào năm 2015, một trận bùng phát đã xảy ra ở Thành phố New York do nguồn nước bị ô nhiễm, khiến 127 người nhiễm bệnh và giết chết 12 người.
Chất thải từ phân của người và động vật là nguồn ô nhiễm phổ biến bởi cryptosporidium, một sinh vật đơn bào. Một người bị nhiễm cryptosporidium có thể gặp các triệu chứng như tiêu chảy, nôn mửa và chuột rút. Các kỹ thuật lọc và xử lý nước hiện đại lọc được khoảng 99% vi khuẩn này khỏi nước uống.
Người ta cũng có thể tìm thấy vi khuẩn anabaena Circinalis và salmonella enterica trong nước máy, cũng như các bào tử nấm mốc Chaetomium và rhizopus stolonifer, thường được gọi là nấm mốc bánh mì đen.
