Chemické znečistenie v povrchových vodách môže pochádzať z rôznych zdrojov. Vody znečistené komunálnym odpadom sú mimoriadne zdravotne škodlivé. Komunálne odpadové vody pochádzajú z domácností a zahŕňajú splašky, čistiace prostriedky používané v domácnostiach a pod.
Rozklad splaškov bez prístupu vzduchu vedie k vzniku tzv. mŕtvolných jedov kadaverínu a putrescínu a k vzniku plynov metánu, sulfánu a amoniaku. Pri dostatku kyslíka splašky sa úplne mineralizujú, pričom vzniká oxid uhličitý a dusičnany. Podobné procesy prebiehajú aj pri znečistení vôd odpadom z poľnohospodárskej výroby (odpadové vody zo silážovania, exkrementy zo živočíšnych veľkochovov).
Osobitné nebezpečenstvo predstavuje znečisťovanie vôd v dôsledku chemizácie poľnohospodárstva (priemyselné hnojivá, pesticídy). S poľnohospodárskou veľkovýrobou nevyhnutne súvisí aj rozširovanie mechanizácie, pričom môže dôjsť k úniku pohonných hmôt, mazacích a vykurovacích olejov do vody.
Priemyselné odpadové vody sa vyznačujú špecifickým zložením podľa toho, z akého priemyselného odvetvia pochádzajú a na aký účel sa používajú. Nebezpečenstvo takéhoto znečistenia spočíva najmä v toxicite znečisťujúcich látok.