Les pollutions de l'eau peuvent se présenter sous différentes formes, notamment chimique, mais aussi bactériologique ou thermique ; les eaux ou masses d'eau concernées peuvent être douces, saumâtres ou salées, souterraines ou de surface. Il peut même s'agir de la pluie ou des rosées, de neige ou de glaces polaires.
La pollution de l'eau peut aussi concerner des interfaces, comme les estuaires, les zones humides et en particulier leurs sédiments qui peuvent absorber[1] puis relâcher certains polluants. Les sédiments peuvent être fortement pollués et conserver les traces de pollutions anciennes (on y trouve parfois aussi de nombreux plombs de chasse et de pêche là où ces activités sont pratiquées).
La lutte contre cette pollution est d'autant plus difficile que ce qui est au fond de l'eau, ou dilué dans l'eau, est souvent invisible ; que de nombreux polluants agissent en synergies complexes ; et que certains éléments toxiques (par exemple comme le plomb) infiltrés dans le sol, ne produisent souvent leur effet qu'après un long délai. Ainsi un déversement accidentel de 4 000 L de tétrachlorométhane, survenu près d'Erstein en 1970 et passé presque inaperçu à l'époque, entraîna vingt ans plus tard une contamination de la nappe phréatique et d'un puits creusé sept kilomètres en aval. Les nitrates peuvent n'atteindre certaines nappes qu'après plusieurs décennies.
Dans l'Union européenne, la directive 2000/60/CE du [2] est le cadre pour le domaine de l’eau. Elle rappelle et renforce les orientations communautaires relatives au bon état des écosystèmes aquatiques. Son article 16 vise à renforcer la protection de l'environnement aquatique par des mesures spécifiques conçues pour réduire progressivement les rejets, émissions et pertes de substances prioritaires, et l'arrêt ou la suppression à terme des rejets, émissions et pertes de substances dangereuses prioritaires dans l'eau. Les États doivent décliner cette directive dans leur droit national.