Oltre agli effetti benefici sulla salute fisica e mentale derivanti dallo svolgimento di attività ricreative o sportive in acqua, la scarsa qualità delle acque di balneazione può causare anche problemi di salute ed è quindi importante che i cittadini si informino sulle condizioni relative alla zona frequentata e ne verifichino la balneabilità e la classificazione di qualità delle acque, ad esempio consultando il Portale Acque del Ministero della Salute.
La possibilità di effetti sulla salute dei bagnanti associati alla presenza di contaminanti chimici nelle acque di balneazione è, in generale, trascurabile, a causa delle loro concentrazioni molto basse dovute alla diluizione in una grande qualità di acqua, alla presenza di correnti, all'adsorbimento (stretto legame) tra i sedimenti e le sostanze poco solubili in acqua o alla degradazione. In acque interne però, soprattutto in prossimità di scarichi e acque ferme, o la presenza sulla costa della foce di un fiume di vasta portata, la presenza di sostanze, soprattutto se con proprietà irritanti, potrebbero essere causa di disturbi oculari, cutanei o respiratori.
La contaminazione microbiologica di acque che ricevono scarichi urbani non adeguatamente trattati può avere effetti più marcati: alcuni studi epidemiologici hanno indicato infatti la possibilità di contrarre disturbi gastrointestinali (es: gastroenteriti) e respiratori.
A seguito di forti piogge la qualità di un'acqua di balneazione può peggiorare, perché gli inquinanti, sia microbiologici che chimici, sono dilavati dai suoli e veicolati attraverso i fiumi nell'area adibita a balneazione.
Il controllo della qualità delle acque ha lo scopo di azzerare la comparsa dei sintomi appena descritti.
Indipendentemente dalla qualità delle acque, la presenza di organismi acquatici dotati di apparati urticanti (come le meduse ) o veleniferi (come le tracine o pesci-ragno) può essere causa di effetti più o meno gravi sulla salute. Normalmente nei nostri mari gli effetti delle punture, per quanto dolorose, sono locali, con formazione di vesciche e gonfiori che solo raramente danno febbre; la loro gravità varia a seconda dell'estensione e della durata del contatto, della sensibilità dell'individuo e della rapidità del primo soccorso.
In presenza di fioriture di cianobatteri in acque di balneazione soprattutto di lago, è stata associata ed effetti e sintomi nei bagnanti: principalmente dermatiti, gastroenteriti e disturbi respiratori dovuti al contatto diretto. Nel caso di ingestione di acqua contaminata, ad esempio durante il nuoto negli adulti, o nel caso di bambini durante il gioco di schiume contenenti elevate quantità delle tossine prodotte dai cianobatteri, è possibile che si verifichino anche altri effetti più gravi.
Nelle acque marino-costiere italiane da alcuni anni è stata segnalata la presenza di alghe tossiche marine tra cui l'Ostreopsis ovata, in grado di produrre una tossina con effetti sull'apparato respiratorio (sintomi simili a quelli influenzali) ma anche cardiaci e ai muscoli nei casi più gravi. Disturbi respiratori sono stati segnalati anche in persone che stazionavano in prossimità della costa, attribuiti all’inalazione di aerosol marino, formatosi in giornate particolarmente ventose, contenente sia la tossina disciolta che frammenti dell'alga.
Le conseguenze più negative associate alle attività di balneazione sono, invece, costituite dagli annegamenti e dagli infortuni causati da tuffi, per la prevenzioni dei quali è fondamentale prendere informazioni sulla sicurezza della spiaggia.