地下水中的污染物含量超过了水体的自净能力，改变了水体的物理化学性质，破坏了水体的原有用途和功能。这种现象叫做地下水污染。

地下水污染是由于人为因素造成地下水质恶化的现象。地下水污染的途径有三条：一是工业废水通过渗井、渗坑向地下直接排放，引起地下水污染。二是被污染的地表水补给地下水，造成地下水污染。三是工业废水、生活污水、生活垃圾、农业灌溉回返水、污灌水等渗入地下，引起地下水污染。

地下水的主要污染物区域差异比较明显。如在农耕区由于过多施用氮肥，约有12.5%～45%的氮从土壤中流失并污染了地下水，造成农耕区地下水硝酸盐的含量严重超标。在石油勘探、开采和石油化工业区，地下水主要污染物是石油类和有机物。在沿海地下水超采区，氯化物污染较为普遍。华北地区地下水主要污染物为硬度、三氮、铬、酚、砷、汞、氰、氟、细菌和大肠菌群等。

我国地下水污染问题比较严重，主要表现在地下水污染范围日益扩大，局部地段水质恶化。据专家调查，全国三分之二的城市地下水水质普遍下降，在185个城市的253个主要地下水开采地段中，污染趋势加重的占25%。地下水污染威胁人体健康。据统计，全国饮用不符合标准的地下水的人数达数千万之多。因天然水质不良导致水型氟中毒、碘缺乏病、克山病等各种疾病的的发病率不断增加。现代医学发现，人的疾病80%与水有关，垃圾、污水、农药类、石油类等废弃物中的难降解有毒物，很容易通过地下水直接进入食物链。

地下水由于深埋地下，一旦遭受污染，治理起来不仅非常困难地，而且花费的代价极为昂贵，因为它涉及受污染土壤及含水层的治理和恢复。在地下水环境保护工作上要坚持以防为主的方针，宁肯在预防上投入足够的人力、物力，而不要在污染发生后付出更大代价去治理。