Z reguły nie da się gołym okiem odróżnić wody zanieczyszczonej od czystej. Bowiem substancje ją zanieczyszczające są bardzo rozcieńczone. Jedynymi zanieczyszczeniami dającymi się łatwo zaobserwować są tworzące pianę detergenty oraz oleje i ścieki z kanalizacji wypływające na powierzchnię. Oczywiście wszystkie zanieczyszczenia z łatwością można wykryć odpowiednimi testami biochemicznymi w laboratorium chemicznym.

Zanieczyszczenie wód śródlądowych.

Do substancji naturalnie występujących na Ziemi mogących zanieczyścić środowisko zaliczamy:

- azotany, znajdujące się w glebie i uwalniane podczas orki terenów porośniętych trawą albo w czasie zimy, gdy następuje wypłukiwanie wierzchniej warstwy gleby,

- glin, występujący w ziemi i mogący przedostawać się do wód tworząc szkodliwe związki,

- magnez, uwalniany z gleby podczas powodzi w czasie zalewania łąk, powodujący choroby ryb, gdy występuje w nadmiernych ilościach.

Wymienione wyżej zanieczyszczenia można zaliczyć do naturalnych, jednak człowiek produkuje o wiele więcej szkodliwych substancji, a największą rolę w zanieczyszczeniu wód odgrywa rolnictwo oraz przemysł.

Rolnictwo wprowadza do środowiska ogromną liczbę środków chemicznych np. owadobójczych, grzybobójczych, chwastobójczych, roztoczobójczych czy pielęgnujących zwierzęta. Substancje te przedostają się do zbiorników wód śródlądowych niszcząc występujące tam mikroorganizmy. Gleba użyźniana jest corocznie tonami potasu, fosforu i azotu, które to pierwiastki w końcu trafiają do wód. Nieprzetworzony obornik zwierzęcy wykładany na pola jak i różnego rodzaju farmaceutyki używane na zwierzęcych fermach wraz z fekaliami oraz preparatami dezynfekującymi, wymywane przez deszcze, także mogą dostawać się do przyległych zbiorników wodnych.

Badaniem jakości wody zajmują się zakłady uzdatniające wodę przeznaczoną do picia. Sprawdzają one zgodność zawartości szkodliwych substancji z normami jakości wody. Procesy uzdatniania mogą jednak wpływać negatywnie na skład wody. Chlorowanie powoduje np. wytwarzanie substancji prawdopodobnie działającej rakotwórczo. Także wykorzystywany do oczyszczania wód siarczan glinu, jak wykazały badania z 1988 roku, ujemnie wpływa na środowisko.

Wody zanieczyszczane są w znacznym stopniu przez przemysł, głownie przez metale ciężkie, do których zalicza się ołów, cynk czy kadm. Kwaśne opady atmosferyczne, których powodem są spaliny tworzące się przy spalaniu paliw kopalnych, również stanowią jedną z przyczyn zanieczyszczenia wód.

Substancje szkodliwe przedostają się do wód śródlądowych bezpośrednio, pośrednio, przede wszystkim wskutek świadomej działalności ludzkiej lub przypadkowo, co może być spowodowane nieszczelnością systemów transportujących ścieki.

Woda może być również zanieczyszczana z powietrza. Przedostające się tą drogą toksyczne substancje są wyjątkowo szkodliwe. Do związków tych, pochodzących z przemysłu oraz rolnictwa, zalicza się zawieszone w powietrzu toksyczne kropelki cieczy, kurz, popiół, sadzę i gazy.

Zanieczyszczenie oceanów.

Z lądami oceany połączone są nie tylko wybrzeżami, a szkodliwe substancje niosą do nich głównie rzeki przepływające przez zanieczyszczone obszary. W ten sposób w morzach znajdują się różnorakie toksyny, które nie ulegają procesowi biodegradacji. Należą do nich przede wszystkim, środki chwastobójcze i owadobójcze stosowane w rolnictwie, nawozy sztuczne oraz wyroby przemysłu petrochemicznego. Ropa naftowa i produkty od niej pochodzące stanowią największe niebezpieczeństwo dla środowiska oceanicznego. Częste wypadki i uszkodzenia tankowców z ropą, powodujące jej wycieki są przyczynami katastrof biologicznych w morzach i oceanach. Jednak mimo tych zdarzeń po wodach ciągle pływają statki z tą toksyczną substancją.

Negatywny wpływ na wody mają również ścieki komunalne. Z jednej strony potrafią one wzbogacić wartość odżywczą wody pomagając rozwijać się wielu organizmom wodnym, jednak tylko w nieznacznych ilościach. Z reguły, mimo wszystko, mamy do czynienia z ogromnym ładunkiem ścieków dostających się do wód, który stanowi poważne zagrożenie dla tych ekosystemów. Człowiek podejmuje różnorakie działania oczyszczające ścieki, jednak nie zawsze są one wystarczające.

Zanieczyszczenia występują w niemal wszystkich morzach i oceanach na kuli ziemskiej, a skażeniem najbardziej dotknięte są wody przybrzeżne oraz znajdujące się przy ujściach rzek. W miejscach tych występują bowiem źródła szkodliwych substancji pochodzących od przemysłu morskiego a także duży ruch nawodnych jednostek. Wody przy kontynencie europejskim oraz przybrzeżne wody Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej, czyli otaczające tereny wysoko rozwinięte przemysłowo, narażone są na największe zanieczyszczenie.

Zanieczyszczenia te mają wpływ na ludzkie życie. Chorobotwórcze mikroorganizmy oraz szkodliwe chemikalia, znajdujące się w ściekach, zostają wbudowane w tkanki organizmów wodnych, a po ich zjedzeniu przez człowieka dostają się do jego układu pokarmowego. Szkodliwe substancje krążą w ekosystemie. Trujące ryby mogą być zjedzone przez ludzi lub inne, mięsożerne ryby, a te z kolei konsumowane są przez foki, które stanowią pożywienie dla wielorybów lub niedźwiedzi polarnych. Zanieczyszczenia te kumulują się w żywych organizmach i w kolejnych poziomach tego procesu ich stężenie rośnie. Dla niektórych, prostych organizmów wodnych skażenie wody może być korzystne. Należą do nich wieloszczety, które preferują skażone wody i tym samym mogą być wykorzystywane do wyznaczenia względnego rozmiaru zanieczyszczenia.

Powstało wiele morskich rezerwatów przyrody mających na celu ochronę naturalnych ekosystemów wodnych. W latach 60-tych ubiegłego wieku utworzono je w Nowej Zelandii, później przy wybrzeżach Ameryki Północnej i kontynentu europejskiego. Przedsięwzięcia te nie są jednak wystarczające, ponieważ funkcjonowanie biocenoz wodnych nadal zagrożone jest nieprzerwanie dopływającymi do nich zanieczyszczeniami.