Apa menajeră, apa industrială şi produsele chimice folosite în agricultură, cum ar fi îngrăşămintele şi pesticidele sunt principala cauză a poluării apelor. În Statele Unite, 37% din lacuri şi estuare şi 36% din râuri sunt prea poluate pentru practicarea pescuitului sau înotului în cea mai mare parte a anului. În ţările în curs de dezvoltare, mai mult de 95% din apa menajeră este aruncată în râuri şi golfuri, creând un risc major pentru sănătatea umană.
Îngrăşămintele chimice cum ar fi fosfaţii şi nitraţii folosiţi în agricultură sunt vărsate în lacuri şi râuri. Acestea se combină cu fosfaţii şi nitraţii din apa menajeră şi măresc viteza de dezvoltare a algelor. Apa poate sa ajungă "sufocantă" din cauza algelor care sunt în descompunere şi care epuizează oxigenul din ea. Acest proces, numit eutrofizare, poate cauza moartea peştilor şi a altor forme de viaţă acvatice. La sfârşitul anilor '90 în apele dintre Golful Delaware şi Golful Mexic au murit mii de peşti din cauza dezvoltării unei forme toxice de alge numită Pfisteria piscicida. Se crede că motivul pentru dezvoltarea acestei specii toxice de alge a fost saturarea cu apă a terenului agricol, excesul de apă ajungând în răuri şi apoi în mare, fosfaţii şi nitraţii ajutând dezvoltarea algelor. Inundaţiile duc pesticidele toxice şi deşeurile urbane şi industriale în lacuri şi râuri.
Eroziunea contribuie şi ea la poluarea apelor. Pământul şi nămolul duse de apă de pe dealurile defrişate, pământurile arate sau de pe terenurile de construcţie pot să blocheze cursul apelor şi să omoare vegetaţia acvatică. Chiar şi cantităţi mici de nămol pot să elimine unele specii de peşti. De exemplu, când defrişările îndepărtează învelişul de plante al versanţilor dealurilor, ploaia poate să ducă pământ şi nămol în râuri, acoperind pietrişul din albia unui râu unde păstrăvii sau somonii îşi depun icrele.
