A. Padatan
Air yang terpolusi selalu mengandung padatan yang dapat dibedakan atas empat kelompok berdasarkan besar partikelnya dan sifat-sifatnya lainnya, terutama kelarutannya yaitu:

Padatan terendap (sedimen)
Padatan tersuspensi dan koloid
Padatan terlarut
Minyak dan lemak

Dalam analisis air, selain padatan-padatan tersebut di atas sering juga dilakukan analisis terhadap total padatan, yaitu semua padatan setelah airnya dihilangkan atau diuapkan. Padatan yang terdapat di dalam air juga dapat dibedakan atas padatan organik dan anorganik.

B. Bahan Buangan Yang Memerlukan Oksigen
1. Oksigen Terlarut
Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan tanaman dan hewan di dalam air. Kehidupan makhuk hidup di dalam air tersebut tergantung dari kemampuan air untuk mempertahankan konsentrasi oksigen minimal yang dibutuhkan untuk kehidupannya. Ikan merupakan makhluk air yang memerlukan oksigen tertinggi, kemudian invertebrata, dan yang terkecil kebutuhan oksigennya adalah bakteri. Biota air hangat memerlukan oksigen terlarut minimal 5 ppm, sedangkan biota air dingin memerlukan oksigen terlarut mendekati jenuh. Konsentrasi oksigen terlarut minimal untuk kehidupan biota tidak boleh kurang dari 6 ppm.
2. Biochemical Oxygen Demand (BOD)
Biochemical Oxygen Demand (BOD) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk memecahkan atau mengoksidasi bahan-bahan buangan di dalam air. Jadi nilai BOD tidak menunjukan jumlah bahan organik yang sebenarnya, tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan tersebut. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, maka berarti kandungan bahan-bahan buangan yang membutuhkan oksigen tinggi.
Organisme hidup yang bersifat aerobik membutuhkan oksigen untuk beberapa reaksi biokimia, yaitu untuk mengoksidasi bahan organik, sintesis sel, dan oksidasi sel.
3. Chemical Oxygen Demand (COD)
Untuk mengetahui jumlah organik di dalam air dapat dilakukan suatu uji yang lebih cepat dari pada uji BOD, yaitu berdasarkan reaksi kimia dari suatu bahan oksidan. Uji tersebut disebut uji COD (chemical oxygen demand), yaitu suatu uji yang menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan, misalnya kalium dikhromat , untuk mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat di dalam air.

C. Mikroorganisme
Mikroorganisme yang terdapat di dalam air berasal berbagai sumber seperti udara, tanah, sampah, lumpur, tanaman hidup atau mati, hewan hidup atau mati (bangkai), kotoran manusia atau hewan, bahan organik lainnya, dan sebagainya. Mikroorganisme tersebut mungkin tahan lama hidup di dalam air, atau tidak tahan lama hidup di dalam air karena lingkungan hidupnya yang tidak cocok.

Air dapat merupakan medium pembawa mikroorganisme patogenik yang berbahaya bagi kesehatan. Patogen yang sering diiemukan di dalam air terutama adalah bakteri-bakteri penyebab infeksi saluran pencernaan seperti Vibrio cholerae penyebab penyakit kolera, Shigella dysenteriae penyebab disenteri basiler, Salmonella typosa penyebab tifus dan S. paratyphi penyebab paratifus, virus polio dan hepatitis, dan Entamoeba histolytica penyebab disentri amuba. Untuk mencegah penyebaran penyakit melalui air perlu dilakukan control terhadap polusi air.

D. Logam Berat
Air sering tercemar oleh komponen-komponen anorganik, diantaranya berbagai logam berat yang berbahaya. Beberapa logam berat tersebut banyak digunakan dalam berbagai keperluan, oleh karena itu diproduksi secara rutin dalam skala industri. Industri-industri logam berat tersebut seharusnya mendapat pengawasan yang ketat sehingga tidak membahayakan bagi pekerja-pekerjanya maupun lingkungan sekitarnya. Penggunaan logam-logam berat tersebut dalam berbagai keperluan sehari-hari berarti telah secara langsung maupun tidak langsung, sengaja maupun tidak sengaja, telah mencemari lingkungan. Beberapa logam berat tersebut ternyata telah mencemari lingkungan melebihi batas yang berbahaya bagi kehidupan lingkungan. Logam-logam berat yang berbahaya dan sering mencemari lingkungan terutama adalah merkuri (Hg), timbal (Pb), arsenik (As), Kadmium (Cd), Khromium (Cr) dan Nikel (Ni). Logam-logam tersebut diketahui dapat mengumpul di dalam tubuh suatu organisme, dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu lama sebagai racun yang terakumulasi.

E. Bahan Pencemaran Lain
1. Deterjen
Deterjen adalah bahan pembersih yang mengandung senyawa petrokimia atau surfaktan sintetik lainnya. Surfaktan merupakan bahan pembersih utama yang terdapat dalam deterjen. Penggunaan deterjen sebagai bahan pembersih terus berkembang dalam 20 tahun terakhir. Hal ini disebabkan deterjen mempunyai efisiensi pembersihan yang baik, terutama jika digunakan di dalam air sadah atau pada kondisi lainnya yang tidak menguntungkan bagi sabun biasa.
2. Insektisida
Insektisida banyak digunakan untuk berbagai tujuan melawan serangga. Pada saat ini telah diketahui berjuta-juta spesies serangga ,dan beberapa ribu spesies beberapa diantaranya sering menimbulkan masalah. Dengan perkembangan teknologi pada saat ini, insektisida yang paling banyak digunakan adalah insektisida organik sintetik. Penggunaan insektisida ini banyak menimbulkan masalah dalam pencemaran lingkungan, termasuk pencemaran air, bahan pangan, dan debagainya.
Insektisida organic sintetik dapat dibedakan atas tiga kelompok berdasarkan struktur dan komposisinya,yaitu:
Insektisida organokhlorin, misalnya DDT, metosikhlor, aldrin dan dieldrin
Insektisida organofosfor, misalnya parathion dan malathion
Insektisida karbamat, misalnya karbaril (Sevin) dan baygon
3.Radiokatif
Uranium dan produk-produk pemecahannya merupakan salah satu contoh elemen yang mempunyai inti sangat tidak stabil. Disintegrasi atau pemecahan inti tersebut akan menghasilkan inti emisi radioaktif yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup, bahkan mungkin dapat mematikan. Beberapa macam aktivitas yang merupakan sumber pontensial pencemaran radioaktif telah diketahui dan berperan dalam polusi lingkungan, diantaranya yaitu:
Peleburan dan pengolahan logam untuk memproduksi komponen radioaktif yang berguna.
Penggunaan bahan radioaktif untuk senjata nuklir.
Penggunaan bahan radioaktif untuk pembangkit tenaga nuklir.
penggunaan bahan radioaktif untuk pengobtan, industri, dan penelitian.

F. Penanganan Air Buangan
Air yang telah digunakan untuk keperluan industri, irigasi, keperluan rumah tangga, dan keperluan lainnya sering di kembalikan lagi ke sumber asalnya. Bentuk control polusi air yang paling umum dilakukan di dalam industri-industri terdiri dari sistem buangan dan penanganan air buangan. Air buangan dikumpulkan melalui sistem buangan dan dialirkan ke tempat pengolahan limbah, dimana air buangan yang keluar dari tempat pengolahan limbah tersebut diharapkan mutunya sudah memenuhi syarat untuk dibuang kembali ke dalam suplai air umum . proses penanganan air buangan pada prinsipnya terdiri dari tiga tahap, yaitu: proses penanganan primer, sekunder, dan tersier atau lanjut.