Hersteller und Landwirte auf der ganzen Welt leiten Schadstoffe in hydrologische Systeme ein. Die industrielle Wasserverschmutzung entsteht durch landwirtschaftliche Praktiken, Entwaldung und schlechte Landbewirtschaftung. Darüber hinaus können Industrieunfälle wie Öl- oder Chemikalienunfälle zu großflächigen Störungen in hydrologischen Systemen führen. Kommerzielle Bergbaubetriebe können auch Oberflächenwasser und Grundwasserleiter verschmutzen. Die Verunreinigung des Thermalwassers kann durch industrielle Prozesse entstehen, die erhitztes Wasser abgeben.
Unerwünschte landwirtschaftliche Praktiken sind eine Hauptquelle für die industrielle Wasserverschmutzung. Diese Art der Verschmutzung tritt auf, wenn Regen oder Bewässerung Abfluss von landwirtschaftlichen Feldern verursacht. Der Abfluss führt oft erhebliche Mengen an organischem Material sowie chemische Düngemittel und Pestizide mit sich. Dadurch gelangen diese Schadstoffe in Flussmündungen und Bäche.
Industrielle Prozesse, die Abwasser in Bäche und Flüsse einleiten, können sowohl Süß- als auch Salzwasserkörper verschmutzen. Dieses Abwasser kann viele Seemeilen lang eine industrielle Wasserverschmutzung mit sich bringen, die die Meerestiere beeinträchtigt. In einigen Industrieabfällen können Schwermetalle enthalten sein. Diese Metalle wie Quecksilber, Blei oder Beryllium können sich auf dem Grund von Bächen und Gezeitenbecken absetzen.
Die Entfernung dieser Rückhaltebehälter kann sehr schwierig sein, da das Aufwirbeln des Sediments zu einem erhöhten Risiko der Exposition von Mensch und Tier gegenüber toxischen Metallen führen kann. Möglicherweise gibt es Vorschriften, um solche Aktivitäten zu bestrafen; Scofflaws nutzen jedoch oft die schlechte Durchsetzung aus. An vielen Orten der Welt ist die illegale Deponierung von gefährlichen Abfällen allzu verbreitet.
Industrieunfälle können zu extrem großen Freisetzungen von Industriewasserverschmutzung führen. Ein bemerkenswertes Beispiel ist die Ölpest Deep Horizon, die sich 2010 vor der Küste von Louisiana in den USA ereignete und die die größte Ölpest in der Geschichte der USA war. Ein verheerenderer Unfall, der zu einer langfristigen industriellen Wasserverschmutzung führte, war das Gasleck von Union Carbide in Bhopal, Indien im Jahr 1984. Der Unfall führte nicht nur zu vielen Toten und Verletzten, sondern auch zu einer Verschmutzung des Grundwassers.
Der kommerzielle Bergbau hat in der Vergangenheit zu einer Kontamination von Oberflächen- und Grundwasser mit giftigen Metallen geführt. In den USA stellte eine Uranmine im Bundesstaat Washington 1981 die Produktion ein, doch 30 Jahre später litten die Bewohner der Gegend unter einem höheren Gesundheitszustand, den einige Experten auf den Urantagebau zurückführten. Schlamm auf dem Grund eines Sees in der Nähe des Abbaugebiets war Jahrzehnte später noch hochradioaktiv.
Die thermische Verschmutzung ist ein weiterer Aspekt der industriellen Wasserverschmutzung. Dies tritt auf, wenn erhitztes Industrieabwasser, das in Bäche oder Mündungen freigesetzt wird, die Umgebungswassertemperatur erhöht und sich auf die Tierwelt auswirkt. Kernreaktoren sind eine solche Quelle der thermischen Verschmutzung, da bei der Konstruktion einiger Kernkraftwerke Meerwasser zirkuliert, um die thermische Effizienz der Anlage aufrechtzuerhalten.