Pencemaran air adalah peristiwa masuknya zat atau komponen lain ke dalam perairan.[1] Pencemaran air merupakan masalah global utama yang membutuhkan evaluasi dan revisi kebijakan sumber daya air pada semua tingkat (dari tingkat internasional hingga sumber air pribadi dan sumur). Telah dikatakan bahwa polusi air adalah penyebab terkemuka di dunia untuk kematian dan penyakit,[2][3] dan tercatat atas kematian lebih dari 14.000 orang setiap harinya.[3] Diperkirakan 700 juta orang India tidak memiliki akses ke toilet, dan 1.000 anak-anak India meninggal karena penyakit diare setiap hari.[4] Sekitar 90% dari kota-kota Cina menderita polusi air hingga tingkatan tertentu,[5] dan hampir 500 juta orang tidak memiliki akses terhadap air minum yang aman.[6] Ditambah lagi selain polusi air merupakan masalah akut di negara berkembang, negara-negara industri/maju masih berjuang dengan masalah polusi juga. Dalam laporan nasional yang terbaru, kualitas air di Amerika Serikat, 45% dari mil sungai dinilai, 47% dari danau hektare dinilai, dan 32% dari teluk dinilai dan muara mil persegi diklasifikasikan sebagai tercemar.[7]
Air biasanya disebut tercemar ketika terganggu oleh kontaminan antropogenik dan ketika tidak bisa mendukung kehidupan manusia, seperti air minum, dan/atau mengalami pergeseran ditandai dalam kemampuannya untuk mendukung komunitas penyusun biotik, seperti ikan. Fenomena alam seperti gunung berapi, ledakan alga, kebinasaan ikan, badai, dan gempa bumi juga menyebabkan perubahan besar dalam kualitas air dan status ekologi air.