כיום, חלק ניכר ממי השטח של הארץ מזוהמים, ונעשה קשה יותר ויותר למצוא מים שתיים ונקיים. הנזק הגדול ביותר למצב הסביבה הימית נגרם על ידי פעילות כלכלית אנושית.
חומרים המזהמים את גופי המים נכנסים לסביבה הימית ממקורות אנתרופוגניים וממקורות טבעיים כאחד. האחרונים כוללים הרס סלעים, פעילות וולקנית ותוצרי פסולת של אורגניזמים ימיים. מקורות אנתרופוגניים הם גידול אוכלוסין, פיתוח ייצור חקלאי ותעשייתי. שפכים מקומיים, תעשייתיים וחקלאיים מוזרמים לגופי המים שמסביב.
זיהום אנתרופוגני מחולק לראשי ומשני. במקרה העיקרי, איכות הסביבה הימית מתדרדרת ישירות עקב כניסת פליטות מזהמות לגופי מים. משני נגרם על ידי ריכוז מופרז של תוצרי פירוק של חיות מים מתות, שהתרחש כתוצאה מפגיעה באיזון האקולוגי.
מקורות הזיהום העיקריים כוללים מי ניקוז, שפכים ביתיים ותעשייתיים, ביוב סערה, שפכים מחוות בעלי חיים, שדות ויישובים, הובלת יער לאורך נהרות והובלת מים.
לבריאות האדם סכנה מיוחדת נובעת מזיהום מים על ידי חומרים אורגניים בעלי רעילות גבוהה - חומרי הדברה. אדם משתמש בהם בתהליך חייו. כשמטפלים מטפלים בשטחי יער וחקלאות גדולים באמצעות חומרי הדברה, עד 70% מהחומרים הרעילים הללו מועברים על ידי הרוח לאורך מאות קילומטרים, מנקזים ומנקזים מים. לאחר משקעים חומרי הדברה חודרים לקרקע, למי תהום ואז לאגמים ונהרות.
המסוכנים ביותר מבין חומרי ההדברה המשמשים הם תרכובות אורגניות כלוריות קבועות המצטברות ברקמות של אורגניזמים שונים. בהיותם מעורבים, למשל, בשרשרת המזון של אורגניזמים ימיים, תרכובות אלו יועברו מרמה טרופית אחת לאחרת. לדוגמא, אם דייג תפס ואכל דגים הניזונים מסרטני פלנקטון החיים בבריכה מזוהמת בחומרי הדברה, רעל ישקע בגופו. כמעט בלתי אפשרי להסיר אותו מהגוף, וריכוזים גבוהים של הרעל עלולים לגרום לסרטן. כמו כן, חומרי ניקוי סינתטיים - חומרי ניקוי - הם בעלי יציבות ביוכימית גבוהה. לאחר שנמצאים בגופי מים עם שפכים רעילים, הם מצטברים גם באורגניזמים של תושבי מים ואז נכנסים לגוף האדם.
סכנה גדולה נשמרת מכך שרדיונוקלידים נכנסים לגופי מים יחד עם פסולת מתחנות כוח, תעשיות מסוימות וספינות גרעין. התרכובות המינרליות הרעילות ביותר הן עופרת, ארסן, אבץ, כספית ונחושת. הם נכנסים למים באמצעות משקעים מהאטמוספירה, שם הם מצטברים שוב עקב פעילות אנושית (פליטות ממפעלים תעשייתיים). נגר שלי עשיר גם במתכות כבדות. קשה להשליך את הנפט ונגזרותיו. ורק כמה אורגניזמים ימיים מסוגלים לעבד ולהשמיד את מתלי השמן.
