Organismenes respons på en forurensning avhenger av følsomhet for konsentrasjonen og giftigheten av stoffet. Noen stoffer er skadelige for organismer selv i svært små mengder. For eksempel vil noen arter av kiselalger få svekket evne til å utføre fotosyntese om forbindelser av klorerte hydrokarboner kommer i vannet i konsentrasjoner på bare noen billiontedeler. Andre forurensninger kan til å begynne med se ufarlige ut, som avrenning av gjødsel som stimulerer til algevekst i elveutløp (estuar). Det er også eksempler på forurensninger som er farlige for noen og ufarlige for andre organismer. Et eksempel er råolje som kan skade dyreplankton og ødelegge fjærene til sjøfugler, samtidig kan visse bakterier få kraftig vekst.