水污染广义上指由于人为因素造成水环境质量恶化，从而扰乱和破坏生态系统、生物生存和人类生活条件的一种现象；狭义指由有毒有害物质引起的水体污染。

水体中常规污染物根据物理形态可分为悬浮固体（粒径0.1～0.45微米或以上）、胶体性物质（粒径0.001～0.1微米）、溶解性物质；根据化学性质可分为无机污染物和有机污染物。除常规污染物外，持久性有机污染物（persistent organic pollutants; POPs）、内分泌干扰物（endocrine disrupting chemicals; EDCs）以及药品和个人护理用品（pharmaceuticals and personal care products; PPCPs）等新兴污染物（emerging contaminants）引起的环境问题也备受关注。这些微量污染物具有毒性大、化学及生物学稳定性强、易于在生物体内富集等特点，排入环境后长时间滞留，并通过生物链对人体健康造成危害，对自然生态系统、生物和人体均有影响。

传统的水污染控制强调末端治理，即污水处理。污水处理技术种类多样，一般可分为物理、化学、生物三类：①物理处理法，借助物理作用分离和去除污水中的不溶性悬浮物或固体。②化学处理法，采用化学药剂或化学材料，通过化学反应改变污染物的性质或使污染物与水分离。③生物处理法，利用微生物的代谢作用将污水中的有机物转化成简单的无机物。

污水治理模式已逐步由末端治理向强化源头控制、清洁生产、废物资源化等方式转变。其中工业污染防治中的“零排放”系统、污废水再生利用技术和生态工程技术等受到广泛关注。同时，结合水污染区域性、复合性的特点，综合区域水环境特征，如水资源总量、水污染程度、环境敏感程度等，协同地表水与地下水、淡水与海水、大江大河与小沟小汊，综合点源污染、面源污染，以区域甚至流域的视角，施行具有针对性的污水处理方案，也是水污染控制的重要发展方向。