انواع مختلفی از آلاینده‌های آب باعث آلودگی آب شهری می‌شوند.آلاینده‌های مغذی شامل نیتروژن، نیترات و فسفر که در بعضی کودها، فاضلاب‌ها و پساب‌ها به مقادیر زیادی وجود دارند با وارد شدن به چرخه‌ی آب باعث رشد جلبک‌ها و علف‌های هرز شده و باعث مسدود شدن لوله‌های آب و غیر قابل استفاده شدن آب‌های آشامیدنی می‌شوند، رشد جلبک‌ها با کاهش اکسیژن آب باعث از بین رفتن موجودات زنده آب می‌شوند. همان‌طور که گفته شد نیترات یکی از آلاینده‌های آب است.
در تولید کودهای کشاورزی و مواد منفجره و همچنین نگهدارنده مواد گوشتی از جمله سوسیس و کالباس از نیترات استفاده می‌شود. این عنصر از طریق فاضلاب‌های خانگی و صنعتی و همچنین افزایش مصرف کودهای کشاورزی وارد آب‌های زیرزمینی و سطحی شده و در نهایت به آب شهری وارد می‌شود. مصرف آب حاوی نیترات زیاد برای کودکان زیر یک سال، زنان باردار، مادران شیرده و افراد سالمند خطرناک است، نیترات در سیستم گوارش به یون نیتریت تبدیل می‌شود. نیتریت در بدن نوزادان به آهن موجود در هموگلوبین گلبول‌های قرمز چسبیده و موجب کمبود اکسیژن و کبود شدن رنگ صورت نوزادان می‌شود که حتی می‌تواند باعث مرگ شود.
آلاینده‌های آلی آب بخش‌های صنعتی مختلف صنایع غذایی، کاغذسازی، کشتارگاه‌ها و فاضلاب‌های شهری و صنعتی می‌باشند وارد آب‌های زیرزمینی می‌شوند و به‌صورت ذرات معلق کلوئیدی و محلول در آب‌های مصرفی دیده می‌شوند. مواد و ذرات جامد معلق به دلیل اینکه به راحتی در آب حل نمی‌شوند از نفوذ نور خورشید به کف دریا جلوگیری کرده و مانعی برای عمل فتوسنتز گونه‌های گیاهی می‌شوند. پسماند داروها، رنگ‌های غیرطبیعی، پلاستیک‌ها، حلال‌ها، افزودنی‌های خوراکی غیرمجاز و ترکیبات آلی فرار مانند آفت‌کش‌ها و علف‌کش‌ها که ترکیبات سمی بوده و به سختی قابل بازیافت هستند نیز جزء آلاینده‌های آلی می‌باشند. نفت همه ساله از طریق ترکیدن لوله‌های نفت و نشت به درون آب‌های زیرزمینی باعث آلودگی شده و علاوه بر تهدید سلامت انسان‌ها روی گونه‌های مختلف آبزی و محصولات کشاورزی اثرات مخربی دارد.
عوامل بیماری‌زایی مثل انواع ویروس‌ها و باکتری‌ها از طریق تخلیه فاضلاب‌های صنایع مختلف به آب‌ها وارد می‌شوند و باعث بروز علائمی مثل تب و اسهال و بیماری‌های شایع ناشی از آب آلوده مثل التهاب شکم و روده، عفونت‌های کبدی، ضعف سیستم ایمنی بدن و اختلالاتی در رنگ پوست می‌شوند. آلاینده‌های غیر آلی (معدنی) مثل فلزات سنگین، سیانیدها، سولفات‌ها، نمک‌های غیر آلی و ترکیبات فلزی که در فاضلاب‌ها وجود دارند و با تخلیه فاضلاب‌ها این مواد وارد سیستم آب شهری می‌شوند، این مواد ماندگاری زیادی در طبیعت داشته و به راحتی تجزیه نمی‌شوند و همچنین وجود فلزات سنگین باعث مسمومیت‌های ناگهانی و حاد، سرکوب سیستم ایمنی بدن و کاهش باروری می‌شوند. یکی از فلزات سنگین سرب می‌باشد که باعث عقب ماندگی ذهنی در کودکان می‌شود.
