污染水质的物质极为复杂，来源广泛，一般可分为以下几类，在各类物质之间有些是相互重叠的。
1．有害物质
此类物质主要包括苯、酚、氰化物、有机物、砷、汞、镉、铅及其化合物，及其他致癌物质等。其重要来源是工矿废水，以上列出的是部分工矿废水中的主要有害成分。
2．耗氧废弃物
包括有机物和无机物两类，前者主要是可生物分解的天然有机物；后者主要是还原性物质，如亚硫酸盐、硫化物、亚铁盐和氨等。这类物质的来源非常广泛，如造纸厂、纤维厂、仪器厂和生活污水等。
3．植物营养物
这是植物生长所需的营养成分，如氮、磷、碳等化合物，主要来自于合成洗涤剂、化肥、饲料和生活污水等。
4．油类物质
A-类物质由于比水轻，又不溶于水，因此覆盖在水面上形成薄膜层，阻止空气中的氧气溶解于水中，使水中溶解氧减少。主要来源是石油工业、机械加工、汽车和飞机的保养、涂料、煤气、油脂加工等工业废水和船舶运输等。
5．有机化学物质
此类物质包括诸如多氯联苯（PCB)、合成洗涤剂等，都是一些高稳定合成化学物质，难生物分解。这类物质能通过食物链浓缩造成危害，来源很广，如各种有机化工厂等。
6．无机化合物和矿物质
包括各种水溶性氯化物、盐类和其他各种酸性、碱性物质。浓度过高会降低水质，危害水生生物，或使接受水体具有酸性或碱性，腐蚀水下作业设备等。主要来源是各种化工厂。
7．冲击物和其他不溶性固体物
主要是由于水冲下的诸如砂土、黏土之类的物质，在水底沉积会淤塞水库、灌渠和河道等。
8．热流出物
主要是热电厂和各种工业过程的冷却水等具有较高温度的物质。一般燃料热电厂只有1/3的热量转为电能，其余2/3的热量释放到大气中或冷却水中，而原子能发电厂几乎全部
废热都释放到冷却水，约占其总热量的75%。这样大量的热量导入水域会引起热污染，使局部生态系统发生剧烈变化。
9．放射性物质
这是各种可裂变的物质在其裂变时放出放射线，造成危害。例如含硫化钠的废水与含硫酸的废水混合后，可以反应生成有毒物质硫化氢；含亚铁氰酸盐的废水，亚铁氰酸盐可以分解生成剧毒物质氰化物等。
