地下水的污染来源十分广泛，其中地表水，降水，工业“三废”，生活污水，生活垃圾的排放，是造成地下水资源污染的主要原因。在农村，农药、化肥的大量使用，加剧了地下水环境的恶化。总结起来，主要包括以下几个方面：
工业对地下水资源的污染。工业生产在利用地下水的同时又以其排出的大量废气、废水和废渣直接或间接地导致地下水水质的恶化。工业生产对地下水造成的污染有面积大，威力强的特点。工业生产对地下水的危害主要体现在以下三种方式：一是工业废气，许多工厂生产过程中要排除大量的有毒气体，如制酸工业主要排放二氧化硫、氮氧化物及各种酸类废气；钢铁冶金企业和有色冶炼企业主要排出二氧化硫、氯化氢以及铅、锰等金属化合物；石油工业主要排放硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等。污染物还随着雨水、降雪降落到地表同时深入地下，污染地下水水质。二是工业废水，不加处理的工业废水排入河道(或其它地表水体)中，先是污染地表水，进而污染地下水，工业废水的污染对地下水水质的破坏最为直接和严重。
农业生产对地下水资源的污染。我国是农作物生产大户，特别是北方地区，大量利用地下水进行农业生产活动，对地下水资源的影响日益增加。农业生产对地下水资源的影响主要分为三个方面：一是化肥和农药的使用。化肥中常含有氮肥、磷肥、钾肥等，随着灌溉用水、降水渗入地下，特别是污水灌溉，对浅层地下水造成污染；农药中含有大量的有害成分，如敌敌畏、敌百虫、六六六等不易挥发分解的物质，残留在土壤、水域及生物体内，并随着食物链逐步浓缩在动物和人体内，引起不良后果。二是生活污染物的排放。主要由粪坑、渗井、垃圾堆放场等引起，通过渗透，淋滤直接污染浅层地下水，使地下水的总硬度上升，恶化地下水环境。三是农业污水灌溉。因城市污水中常含有氮、磷、钾及有机碳化物，农业中使用污水进行灌溉不仅可以节省肥料，而且使土壤肥力提高，所以现代农业中大量存在使用污水进行灌溉的方式，但长期使用污水容易造成地下水的污染，并造成农作物的减产。
采矿活动对地下水资源的污染。采矿活动对地下水资源的破坏主要表现为对埋藏条件的改变，由于兴建地表水利工程改变了地表水流状况，将对地下水的均衡、埋藏状态产生重大的影响。同时，采矿排出的矿坑水通常pH值很低，这种酸性水渗入地下后可导致某些盐类进入含水层，由此产生的盐效应促使土体中方解石、白云石溶解，使钙镁离子溶入水中，地下水的总硬度升高。
生活污染对地下水资源的污染。日常生活尤其是城市生活对地下水资源的污染日益明显。在城市高速发展的过程中，城市地质环境不断受到人类活动的改造和干扰，原有的地质环境演化趋势被破坏，城市地质环境恶化问题日益突显，尤其是地下水环境退化问题最为突出。生活污染对地下水污染具体分为两个方面：一方面生活污水的大量排放。生活污水的来源是多方面的，日常生活中的洗涤剂、生活垃圾、排泄物等构成城市居民生活污水的主要来源；医疗卫生单位以及实验室排放的有毒化学物质、污水、细菌和病毒污染物等也同样威胁着地下水的水质。另一方面，城市交通日益发达，汽车尾气的大量排放等消耗能源排出废气等造成大气的污染，这些污染物经过雨水的冲刷到达地面，其中无法有效降解的污染物成分会随之渗入地下水，造成地下水污染。
自然原因在有些地区，由于特殊的自然环境与地质环境，地下水天然背景不良，其中含有毒有害成分超标。根据中国地质环境监测院调查统计，我国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全国约有1亿多人在饮用不符合标准的地下水，使这些地区长期以来一直遭受砷中毒(皮肤癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困扰。
陆地地表水及海水的污染地表水和地下水可以看作是一个生态循环系统，因此地表水体的严重污染必然加剧着地下水环境的恶化。已经遭受污染的地表水体，包括河流、湖泊、人工水库等，如果直接补给地下水，将引起地下水的污染。同样，在沿海地区，由于过度开采地下水可能引发海水倒灌入流、咸水入侵等引发的地下水污染。
