水質汚濁の原因には自然現象の一部（火山噴火や地滑り、地質条件、野生動物の活動など）も含まれるが、特に問題視されるのは生活および産業活動に伴って発生する廃棄物や排出水による汚染・汚濁など、人間が原因でありその対策が可能なものである。
水質汚濁は、直接的あるいは間接的に人々の健康や生活環境の水準を低下させ、水産業などに被害を生じさせる公害の一因として用語が定義された。現代では被害が顕れていなくとも、自然環境に悪影響を及ぼすおそれが高い現象も含める。
水質汚濁の類型.
水質汚濁の種類はいくつかに分けられる。
有害物質.
有害物質がその影響を顕わす濃度を超えて存在する状態。環境中の濃度が低くても生物濃縮が生じる物質では、この濃度がごく低いため、環境への放出が特に厳しく規制されている。
富栄養化.
過剰な有機物の排出が富栄養化を招き、生態系を混乱させる。
窒素、リンといった栄養塩類が過剰に存在すると、藻類やプランクトンが爆発的に繁殖する。閉鎖性海域では、繁殖したプランクトン（時に有毒）そのものによる赤潮が発生し、またそれらがバクテリアにより酸化分解される過程で水中の溶存酸素濃度が低下し、好気性水生生物が生存できなくなる。これがさらに進行した場合、嫌気性微生物しか生存できなくなり、硫化水素などの毒性物質が生成する。それらは青潮と呼ばれ、大規模な漁業被害が現在も発生している。
また、湖沼では藍藻類の大繁殖によるアオコを生じさせ、類似の被害を招いている。
熱汚染.
工場や発電所の高温の排水が河川などに流れ込むことで周囲の水温が上昇し、生態系に異常をもたらす。熱汚染として水質汚濁防止法で規制項目とされている。
濁水.
建設工事や農業、水害などにより大量の粘土粒子が水中に分散すると、いずれ一気に沈降する時に底生生物を物理的に被う、水草などの光合成を妨げる、あるいは無機コロイドによる細胞への作用などで、魚類ではエラが詰まり死亡する、特に渓流魚では濁りが一定値を超えると発眼卵の孵化率（生存率）が低下する。、南西諸島で深刻な赤土汚染は、サンゴ群落が堆積した泥に埋没し死滅する等、広い範囲で生物群落の破壊や死滅をもたらすことがある。
それぞれメリット・デメリット等もあり、浄化のニーズや状況にあった使い方が必要と言われている。
汚染物質.