TOC منشأهای مختلفی دارد که منابع طبیعی و صنعتی را در بر می گیرد. مواد آلی موجود در محیط به سیستم‌های آب ختم می‌شوند، چه فاضلاب تصفیه‌نشده در رودخانه و چه نفتی که به آب‌های زیرزمینی نفوذ می‌کند. برخی از فرآیندهای صنعتی با آزاد کردن رنگ‌ها، حلال‌ها، آلرژن‌ها و میعانات آلوده در منابع آب به سطوح کربن آلی کل کمک می‌کنند.