Producătorii și fermierii din întreaga lume deversează poluanți în sistemele hidrologice. Poluarea apei industriale apare din practicile agricole, defrișări și gestionarea necorespunzătoare a terenurilor. În plus, accidentele industriale, cum ar fi scurgerile de petrol sau substanțe chimice, pot crea întreruperi la scară largă ale sistemelor hidrologice. De asemenea, operațiunile miniere comerciale pot polua atât apele de suprafață, cât și acviferele. Poluarea apei termale poate apărea din procesele industriale care deversează apă încălzită.
Practicile agricole nedorite sunt o sursă majoră de poluare industrială a apei. Acest tip de poluare apare atunci când ploile sau irigațiile provoacă scurgeri de pe câmpurile agricole. Scurgerea poartă adesea cu sine cantități semnificative de material organic, precum și îngrășăminte chimice și pesticide. Drept urmare, acești poluanți ajung în estuare și pâraie.
Procesele industriale care deversează apele uzate în pâraie și râuri pot polua atât corpurile de apă dulce, cât și de apă sărată. Acest efluent poate transporta poluarea apei industriale pe multe mile marine, afectând fauna sălbatică marine. Metalele grele pot fi conținute în unele deșeuri industriale. Aceste metale, cum ar fi mercurul, plumbul sau beriliul, se pot depune pe fundul pâraielor și al bazinelor de maree.
Îndepărtarea acestor containere poate fi foarte dificilă, deoarece perturbarea sedimentului poate duce la creșterea riscului de expunere umană și animală la metale toxice. Pot exista reglementări pentru a sancționa astfel de activități; cu toate acestea, batjocoritorii profită adesea de aplicarea slabă. În multe locuri din lume, aruncarea ilegală a deșeurilor periculoase este prea comună.
Accidentele industriale pot duce la emisii extrem de mari de poluare a apei industriale. Un exemplu demn de remarcat este scurgerea de petrol Deep Horizon care a avut loc în largul coastei Louisiana din SUA în 2010, care a fost cea mai mare scurgere de petrol din istoria SUA. Un accident mai devastator care a dus la poluarea pe termen lung a apei industriale a fost scurgerea de gaz Union Carbide din Bhopal, India, în 1984. Accidentul a dus nu numai la multe morți și răniri, ci și la poluarea apelor subterane.
Din punct de vedere istoric, mineritul comercial a dus la contaminarea cu metale toxice atât în apele de suprafață, cât și în cele subterane. În SUA, o mină de uraniu din statul Washington și-a încetat producția în 1981, dar 30 de ani mai târziu, locuitorii din zonă se confruntau cu niveluri mai ridicate de sănătate precară, pe care unii experți le atribuiau exploatării uraniului la cariera deschisă. Nămolul de pe fundul unui lac din apropierea zonei miniere era încă extrem de radioactiv decenii mai târziu.
Poluarea termică este o altă fațetă a poluării apei industriale. Acest lucru se întâmplă atunci când efluentul industrial încălzit, eliberat în pâraie sau estuare, ridică temperatura apei ambientale, afectând fauna sălbatică. Reactoarele nucleare sunt o astfel de sursă de poluare termică, deoarece proiectarea unor centrale nucleare circulă apa oceanică pentru a menține eficiența termică a centralei.