Proizvođači i poljoprivrednici diljem svijeta ispuštaju onečišćujuće tvari u hidrološke sustave. Industrijsko onečišćenje vode proizlazi iz poljoprivrednih praksi, krčenja šuma i lošeg upravljanja zemljištem. Osim toga, industrijske nesreće poput izlijevanja nafte ili kemikalija mogu stvoriti velike poremećaje u hidrološkim sustavima. Komercijalni rudarski radovi također mogu zagaditi površinske vode i vodonosnike. Onečišćenje termalne vode može nastati iz industrijskih procesa koji ispuštaju zagrijanu vodu.
Nepoželjne poljoprivredne prakse glavni su izvor industrijskog onečišćenja vode. Ova vrsta onečišćenja nastaje kada oborine ili navodnjavanje uzrokuju otjecanje s poljoprivrednih polja. Otjecanje često sa sobom nosi značajne količine organskog materijala, kao i kemijskih gnojiva i pesticida. Kao rezultat toga, ovi zagađivači završavaju u estuarijima i potocima.
Industrijski procesi koji ispuštaju otpadnu vodu u potoke i rijeke mogu zagaditi tijela slatke i slane vode. Ova efluentna voda može nositi industrijsko zagađenje vode za mnoge nautičke milje, utječući na morske divlje životinje. Teški metali mogu biti sadržani u nekom industrijskom otpadu. Ti metali, kao što su živa, olovo ili berilij, mogu se taložiti na dnu potoka i plimnih bazena.
Uklanjanje ovih kontejnera može biti vrlo teško, jer ometanje sedimenta može rezultirati povećanjem rizika od izlaganja ljudi i životinja otrovnim metalima. Mogu postojati propisi za kažnjavanje takvih aktivnosti; međutim, rugači često iskorištavaju lošu provedbu. Na mnogim mjestima diljem svijeta ilegalno odlaganje opasnog otpada je previše uobičajeno.
Industrijske nesreće mogu rezultirati iznimno velikim ispuštanjem industrijskog onečišćenja vode. Primjer vrijedan pažnje je izlijevanje nafte Deep Horizon koje se dogodilo kod obale Louisiane u SAD-u 2010. godine, što je bilo najveće izlijevanje nafte u povijesti SAD-a. Razornija nesreća koja je rezultirala dugotrajnim industrijskim onečišćenjem vode bilo je curenje plina Union Carbide u Bhopalu u Indiji 1984. Nesreća je rezultirala ne samo mnogim smrtnim slučajevima i ozljedama, već i onečišćenjem podzemnih voda.
Komercijalno rudarenje je, povijesno gledano, rezultiralo kontaminacijom toksičnim metalima u površinske i podzemne vode. U SAD-u je rudnik urana u državi Washington prestao s proizvodnjom 1981., no 30 godina kasnije, stanovnici tog područja doživljavali su više razine lošeg zdravlja koje su neki stručnjaci pripisali otvorenim kopama urana. Mulj na dnu jezera u blizini rudarskog područja još je desetljećima kasnije bio visoko radioaktivan.
Toplinsko onečišćenje još je jedan aspekt industrijskog onečišćenja vode. To se događa kada zagrijana industrijska otpadna voda, ispuštena u potoke ili estuarije, povisi temperaturu ambijentalne vode, utječući na divlje životinje. Nuklearni reaktori jedan su od takvih izvora toplinskog onečišćenja, budući da dizajn nekih nuklearnih elektrana cirkulira oceansku vodu kako bi se održala toplinska učinkovitost elektrane.