A felszíni vizek szennyezőanyag-forrásai elsősorban a szennyvizek, mind a tisztított, mind a tisztítatlan szennyvizek veszélyt jelentenek a felszíni vizekre. Ezek között a szennyvizek között vannak ipari, mezőgazdasági és kommunális eredetű, vagy vegyes szennyvizek, melyek a tisztítás után is tartalmaznak káros anyagokat, ha mást nem növényi tápanyagokat, melyek a folyókba és tavakba kerülve eutrofizációt okoznak.
A szennyvizeken kívül a lefolyó vizek is a felszíni vizekbe kerülnek. Ezek a lefolyó vizek, teljes vízgyűjtő területek rendszeres lemosása után kerülnek a felszíni vizekbe. Ha a lemosott felület szennyezett, mert ott bányászati vagy kommunális, vagy illegális hulladékok vannak lerakva izolálatlanul, vagy ha műtrágyázott és más agrokemikáliákkal kezelt mezőgazdasági talajokat érint, akkor azok vízoldható szennyezettsége és a víz által szállított szilárd anyag bekerül a felszíni vizekbe.
Komoly szennyezettséget okoznak az utakról, szilárd burkolatokról, városi területekről lefolyó csapadékvizek, melyek ezeken a felületeken lerakódott port, és mindenféle szennyezettséget mosnak a felszíni vizekbe.
Mind a felszíni, mind a felszín alatti vizek szenvednek a mezőgazdasági és háztartási eredetű tisztítatlan szennyvizektől, melyeket elszivárogtató rendszerű emésztőkben tárolnak. Ezekben a vizekben a szerves szennyezőanyagokon és az azokból keletkező nitráton kívül higiénés szennyezettség is van.
A felszíni vizeket veszélyeztetik azok a szennyezett felszín alatti vizek, melyek közlekednek a felszíni vizekkel.
A felszíni vizeket érintő balesetek, haváriák, például az olajszállító hajók ismert balesetei, vagy áradáskor a felszíni vízbe kerülő hulladék, vagy bányaszerencsétlenségek során a folyókba kerülő nagymennyiségű toxikus anyag ( pl. ciánszennyezés) akut problémát jelent, általában jelentős károkkal. A folyók viszonylag gyorsan tudnak regenerálódni egy-egy ilyen baleset után, a tavak viszont hosszút időre vagy végleg tönkremehetnek.
Az ipari létesítmények illegális szennyvízbevezetése még mindig jellemző, így a bőrgyárak, galvánüzemek vizei gyakran kerülnek kezelés nélkül kisebb folyókba, melyek nem tudnak ezek káros hatása ellen védekezni.
A levegőből leülepedett por és a vizeket érő savas esők is jelentős károkat okozhatnak a vizek élővilágában.
Külön gondolkodást igényel a felszíni vizek üledéke. A lebegőanyag gyűjti össze a kevéssé vízoldható, perzisztens szennyezőanyagokat a vízből. Ezzel a vizet mentesíti, de az üledékben felhalmozódó szennyezőanyagok időzített bombaként lapulnak a folyók és tavak medrében.