Atividades agrícolas, industriais e domésticas são as causas primárias da poluição de água doce. Pesticidas e outras substâncias químicas, mesmo não despejadas diretamente em rios e lagos, são liberadas na atmosfera pela chuva, envenenando vida marinha. Resíduos humanos e animais também poluem fontes de água usadas para consumo em países em desenvolvimento sem estações de tratamento. Embora fontes de água doce sejam sustentáveis, a poluição significa que não há água potável segura para todos.
Matéria orgânica, particularmente excrementos humanos, é a principal causa de poluição de água doce, segundo o site Good Planet. Tal poluição impede ecossistemas de funcionarem normalmente, pois mata vida aquática. Além disso, microrganismos patogênicos em resíduos humanos e animais poluem rios e lagos se a água não for tratada.
Pesticidas, nitratos de fertilizantes e outros químicos contaminam cursos d'água e fontes subterrâneas porque são liberados na atmosfera e caem de volta na chuva. Poluição ácida e nuclear também contaminam indiretamente o ecossistema de água doce dessa forma.
Doenças relacionadas à poluição de água doce matam 2,2 milhões de pessoas/ano, maior impacto em países em desenvolvimento sem sistemas de tratamento, forçados a beber água poluída, segundo Good Planet. Excesso de nitratos é tóxico; microrganismos em excrementos transmitem doenças. Malária e dengue ocorrem quando mosquitos ingerem água poluída e transmitem a doença.
Poluição de água doce danifica ecossistema aquático. Mata vida marinha nativa e causa tumores e deformidades. Espécies mais resilientes podem prosperar enquanto outras diminuem, desequilibrando o ecossistema. Contaminantes aéreos são tóxicos para peixes e, por consequência, para pessoas e animais que dependem deles como alimento.