Producenci i rolnicy na całym świecie odprowadzają zanieczyszczenia do systemów hydrologicznych. Zanieczyszczenie wody przemysłowej wynika z praktyk rolniczych, wylesiania i złego gospodarowania gruntami. Ponadto awarie przemysłowe, takie jak wycieki ropy lub chemikaliów, mogą powodować zakłócenia na dużą skalę w systemach hydrologicznych. Komercyjne operacje wydobywcze mogą również zanieczyszczać zarówno wody powierzchniowe, jak i warstwy wodonośne. Zanieczyszczenie wód termalnych może nastąpić w wyniku procesów przemysłowych, które odprowadzają podgrzaną wodę.
Niepożądane praktyki rolnicze są głównym źródłem przemysłowego zanieczyszczenia wody. Ten rodzaj zanieczyszczenia występuje, gdy opady deszczu lub nawadnianie powodują spływanie z pól uprawnych. Spływ często niesie ze sobą znaczne ilości materiału organicznego, a także nawozów chemicznych i pestycydów. W rezultacie te zanieczyszczenia trafiają do ujść rzek i strumieni.
Procesy przemysłowe, które odprowadzają ścieki do strumieni i rzek, mogą zanieczyszczać zarówno wody słodkie, jak i słone. Ścieki te mogą przenosić zanieczyszczenia wody przemysłowej przez wiele mil morskich, wpływając na przyrodę morską. W niektórych odpadach przemysłowych mogą znajdować się metale ciężkie. Metale te, takie jak rtęć, ołów lub beryl, mogą osadzać się na dnie strumieni i basenów pływowych.
Usunięcie tych zbiorników może być bardzo trudne, ponieważ wzburzenie osadu może skutkować zwiększeniem ryzyka narażenia ludzi i zwierząt na toksyczne metale. Mogą istnieć przepisy nakładające kary na takie działania; jednak szydercy często wykorzystują słabe egzekwowanie. W wielu miejscach na świecie nielegalne składowanie odpadów niebezpiecznych jest zbyt powszechne.
Awarie przemysłowe mogą skutkować bardzo dużymi uwolnieniami przemysłowych zanieczyszczeń wody. Godnym uwagi przykładem jest wyciek ropy Deep Horizon, który miał miejsce u wybrzeży Luizjany w USA w 2010 r. i był to największy wyciek ropy w historii USA. Bardziej niszczącym wypadkiem, który spowodował długotrwałe zanieczyszczenie wód przemysłowych, był wyciek gazu Union Carbide w Bhopal w Indiach w 1984 roku. Wypadek ten spowodował nie tylko wiele ofiar śmiertelnych i obrażeń, ale także zanieczyszczenie wód gruntowych.
Historycznie górnictwo komercyjne powodowało skażenie toksycznymi metalami zarówno wód powierzchniowych, jak i gruntowych. W USA kopalnia uranu w stanie Waszyngton zaprzestała produkcji w 1981 r., ale 30 lat później mieszkańcy tego obszaru doświadczali wyższego poziomu złego stanu zdrowia, co niektórzy eksperci przypisywali wydobyciu uranu odkrywkowego. Osady na dnie jeziora w pobliżu obszaru górniczego były nadal wysoce radioaktywne kilkadziesiąt lat później.
Zanieczyszczenie termiczne to kolejny aspekt zanieczyszczenia wody przemysłowej. Dzieje się tak, gdy podgrzane ścieki przemysłowe, uwalniane do strumieni lub estuariów, podnoszą temperaturę otoczenia, wpływając na dziką przyrodę. Reaktory jądrowe są jednym z takich źródeł zanieczyszczenia termicznego, ponieważ konstrukcja niektórych elektrowni jądrowych umożliwia cyrkulację wody oceanicznej w celu utrzymania sprawności cieplnej elektrowni.