污染物在地表水下渗过程中不断被沿途的各种阻碍物阻挡、截留、吸附、分解,进入地下水的污染物显著减少,通过的地层愈厚,截留量愈大,因此地下水污染过程是缓慢的。但长年累月的持续作用仍可使地下水遭受污染,且一旦地下水受到明显污染,即使查明了污染原因并消除了污染来源,地下水水质仍需较长时间才能恢复。这是因为被地层阻留的污染物还会不断释放到地下水中,且地下水流动极其缓慢,溶解氧含量低,微生物含量较少,自净能力较差。
受工业废水和生活污水污染的地下水,其有毒污染物主要有酚、氰、汞、铬、砷、石油及其他有机化合物。