A poluição da água representa sérios riscos à saúde do meio ambiente, pessoas e animais. Embora existam muitas fontes, todas podem ser categorizadas como contaminantes de fonte pontual ou não pontual. Enquanto as primeiras são monitoradas e reguladas em países ocidentais, as últimas são muito mais difíceis de controlar e representam o maior problema.
Pesticidas e fertilizantes são dois dos poluidores mais prolíficos, seja no uso comercial ou doméstico. Escoamento de fazendas e gramados vaza para drenos, riachos e rios, chegando às águas doces. Fertilizantes enriquecidos com nutrientes para plantas acabam em água doce, perturbando o equilíbrio natural de nutrientes necessário à vegetação aquática.
Derramamentos de óleo, como o recente desastre no Golfo, respondem pelo terceiro maior poluidor da água. Quando ocorrem nos oceanos, toneladas contaminam imediatamente águas próximas, enquanto petróleo derramado em terra é transportado pela chuva aos oceanos. O transporte marítimo também responde por grande depósito de resíduos petrolíferos. Vazamentos de gás de tanques de armazenamento são grande problema. Inúmeros poços de água subterrânea foram fechados devido à contaminação por tanques vazando.
Mineração libera compostos intocados no solo, carregados pela água para cursos d'água. Processos semelhantes ocorrem quando florestas são desmatadas e sedimentos, antes presos no solo, chegam à superfície. Ambas indústrias produzem resíduos levados pela chuva a rios e oceanos.
Segundo o "Grinning Planet", mais da metade dos resíduos líquidos perigosos produzidos por indústrias são despejados diretamente em águas subterrâneas. Incluem metais e materiais radioativos subprodutos de várias indústrias. Plásticos também são descartados nos oceanos, ferindo gravemente animais aquáticos que se enredam. Quando se decompõem, são consumidos por animais menores.
Quando itens domésticos comuns vão pelo ralo, frequentemente são enviados sem tratamento diretamente a águas próximas. Incluem medicamentos, fragrâncias e outros químicos prejudiciais à vida marinha e qualidade da água. Fragrâncias são encontradas no tecido de peixes. Esgoto tem efeito igualmente prejudicial, frequentemente lançado sem tratamento por falta de regulação ou falhas em estações de tratamento.