את מקורות זיהומי המים ניתן לחלק בגדול מקורות טבעיים ומקורות מלאכותיים (מעשה ידי אדם).
מקורות זיהום מים טבעיים כוללים למשל הצטברות סחף, הפרשות של בעלי חיים, אבק, חול, פיח ועוד.
זיהום מעשי ידי האדם (שהוא הגורם העיקרי לזיהום המים בעולם בכלל) כולל לדוגמה הזרמת שפכים ביתיים או שפכים תעשייתיים (שהם תוצרי לוואי של ייצור במפעלים) לנחלים, נהרות וימים. הזרמה זו משנה באופן חריף את הרכב המים, ובכך את השפעתם על היצורים התלויים בהם ומתגוררים שם (כולל האדם עצמו!). השפכים מכילים חיידקים, וירוסים, מתכות כבדות וכימיקלים.
גם שאיבת יתר של מי תהום עלולה לגרום להשוואת לחצים עם מים מלוחים. התוצאה היא המלחת מים מתוקים עקב חדירת מי ים אל האקוויפר. תופעה זו קיימת אף בכינרת.
בפסולת "רגילה" שהושלכה יש לא מעט נוזלים. חלחול של נוזלים אלה, שהזדהמו תוך המגע עם הפסולת, עלול להגיע למקורות המים התת-קרקעיים (מי התהום) ולקלקל אותם. מקורות מים אלו משפיעים בתורם על הצמחיה הניזונה מהם, ובהמשך על כלל החיים.
הזרמה, דליפה או חלחול של חומרי דשן. כל מי ששמדשן את חלקתו או שדהו, צריך לקחת בחשבון שהדשן מחלחל למי התהום כשיורד גשם, ומזהם אותם. דליפה דשנים לים, גם אם אינה מזהמת כשלעצמה מביאה לפריחת אצות , שיוצרת בעיות חמורות במים וגם באוויר עם שינוי כמויות החמצן.
מכליות נפט פולטות שאריות נפט כחלק מתפקודן השוטף (בין אם במהלך מילוי וריקון המכלית, או במהלך ניקוי). כתם נפט הנוצר במקרה כזה הורג דגים ועופות מים ולעתים הורס בבת אחת בית גידול שלם. (כמו שקרה במקרה של מכלית הנפט אקסון ואלדז).
השלכה של פסולת מוצקה למים על ידי מטיילים בפיקניקים וארוחות בחיק הטבע ובקרבת מקורות מים. כל מי שמתעצל בסיום הארוחה להרים את הפסולת, תורמים לכך שהיא מגיעה למים. בעלי חיים שאוכלים אותה אינם מסוגלים לעכל שקיות פלסטיק, והם לרוב מתים לאחר שהם בולעים את השקיות הללו.
תחנות כוח ומפעלים ליד הים מבצעים "זיהום תרמי", כלומר חימום מים. חימום המים יכול גם הוא לגרום לפריחת אצות.
בין המחלות שעלולות להופיע כתוצאה מזיהום בקאריאלי אפשר למנות:
- חולירע
- לגיונה
- קוליפורם
- סלמונלה טיפי
- דיזנטריה
- זיהומים אחרים המסוכנים לבריאות
