Organisasi Kesihatan Sedunia (WHO) mengatakan bahawa air yang tercemar merujuk kepada air yang komposisinya telah berubah ke tahap yang tidak dapat digunakan. Dengan kata lain, air beracun tidak boleh diminum atau digunakan untuk tujuan asas seperti pertanian. Ia juga boleh menyebabkan penyakit seperti cirit-birit, kolera, disentri, demam kepialu dan polio, menyebabkan lebih dari 500,000 kematian di seluruh dunia setiap tahun.

Bahan pencemar air utama termasuk bakteria, virus, parasit, baja, racun perosak, produk farmasi, nitrat, fosfat, plastik, tinja dan juga bahan radioaktif. Bahan-bahan ini tidak selalu mengubah warna air, yang bermaksud bahan-bahan itu biasanya tidak menjadi bahan pencemar yang tidak kelihatan. Inilah sebabnya mengapa sebilangan kecil air dan organisma air diuji untuk menentukan kualiti air.

Kemerosotan kualiti air merosakkan alam sekitar, kesihatan dan ekonomi global. Presiden Bank Dunia David Malpass memberi amaran mengenai kesan ekonomi: "Kemerosotan kualiti air menghalang pertumbuhan ekonomi di banyak negara dan memperburuk kemiskinan." Penjelasannya adalah bahawa apabila permintaan oksigen biologi - ukuran pencemaran organik yang terdapat di dalam air - melebihi ambang tertentu, pertumbuhan produk domestik kasar (PDB) di daerah aliran sungai yang relevan turun satu pertiga. Di samping itu, terdapat beberapa akibat lain:

Hancurkan kepelbagaian biologi. Pencemaran air telah mengosongkan ekosistem perairan, dan menyebabkan percambahan fitoplankton yang tidak bertanggungjawab ke eutrofikasi tasik.

Pencemaran rantai makanan. Memancing di perairan yang tercemar dan menggunakan air buangan untuk penternakan dan pertanian dapat membawa racun ke dalam makanan, yang berbahaya bagi kesihatan kita ketika dimakan.

Kekurangan air minuman. Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu menyatakan bahawa berbilion orang di seluruh dunia tidak mempunyai akses ke air minum atau sanitasi, terutama di kawasan luar bandar.

penyakit. Pertubuhan Kesihatan Sedunia menganggarkan bahawa sekitar 2 bilion orang tidak mempunyai pilihan selain minum air yang tercemar kotoran, mendedahkan mereka kepada penyakit seperti kolera, hepatitis A dan disentri.

Kadar kematian bayi. Menurut PBB, penyakit diare, yang berkaitan dengan kekurangan sanitasi, membunuh kira-kira 1,000 kanak-kanak di seluruh dunia setiap hari.