水中的污染物通常可分為三大類，即生物性、物理性和化學性污染物。生物性污染物包括細菌、病毒和寄生蟲。到目前為止，有關致病細菌和寄生蟲的研究較多，且已有較好的滅活方法。但對致病病毒的研究尚不夠充分，也沒有公認的病毒滅活要求標準。人類由糞便排出的病毒達100種以上，它們經不同途徑污染水源。通過常規的淨化與消毒處理，大部分病毒可被殺滅，但在自來水廠的出水中仍可能有部分存活，主要有脊髓灰質炎病毒、柯薩奇病毒、輪狀病毒、A型肝炎病毒等。隨著水環境污染狀況的變化，水體中原有的病毒亦可能發生變化，並出現新的病毒。物理性污染物包括懸浮物、熱污染和放射性污染。其中放射性污染危害最大，但一般存在於局部地區。化學性污染物包括有機和無機化合物。隨著痕量分析技術的發展，至今從源水中檢出的化學性污染物已達2500種以上。
目前應該高度關注的主要有：(1)介水傳染病，由水中生活性污染物造成。飲用不潔水或食用被水污染的食物可引起傷寒、霍亂、細菌性痢疾、阿米巴痢疾、A型肝炎等傳染性疾病，應特別避免這類疾病的暴發流行。此外，人們在不潔水中活動，水中病原體亦可經皮膚、黏膜侵入機體，如血吸蟲病、鉤端螺鏇體病等。(2)致突變、致癌和致畸作用。水體中常見的致突變污染物如氯代甲烷、丙烯腈等，可引起生物體遺傳物質發生突然的、可遺傳的效應;石棉、砷、鎳、鉻等無機物和亞硝胺、苯胺等有機污染物作用於機體可誘發腫瘤的形成;甲基汞、五氯酚鈉等致畸污染物可通過妊娠中的母體干擾正常胚胎髮育過程，使胚胎髮育異常而出現先天性畸形，也可直接作用於生殖細胞，影響生殖機能和出生缺陷。(3)水環境內分泌干擾物質的危害。某些化學性污染物如鄰苯二甲酸二丁酯、對硫磷、合成除蟲菊酯等可干擾機體內一些激素合成、代謝或作用，從而影響機體的正常生理、代謝、生殖、生育等功能。
為了保證飲水安全，防止疾病發生，可採取完善法規、強化管理、保護水源、防治污染等措施，並建立介水傳染病和環境污染事故突發應急處理機制。從給水的角度考慮，可對現有自來水廠進行技術改造，增加臭氧氧化和活性炭吸附或生物活性炭處理等工序。其次，可對現有出廠自來水進行再處理，但要防止二次生物性污染。從研究工作角度考慮，今後應對水環境病毒變異狀況及其安全性和預警進行研究;有關工業廢水處理、飲用水的淨化和消毒技術，包括致突變物、致癌物、致畸物和內分泌干擾物的深度處理技術，水生腐殖酸、藻類、磷、氮、氟、砷、氯化消毒有害副產物的控制技術以及新型消毒劑及其安全性評價研究，今後仍應給予足夠的重視。