水体中的主要化学污染物质有如下几类：①有害金属，如As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等；②有害阴离子，如CN-、F-、Cl-、Br-、S2-、SO42-等；③营养物质，如NH4 、NO3-、NO2-、PO43-等；④有机物，如酚、醛、农药、表面活性剂、多氯联苯、脂肪酸、有机卤化物等。1978年美国环境保护局（EPA）曾提出水体中129种应予优先考虑的污染物，其中有机污染物占114种；⑤放射性物质，如3H、32P、90Sr、131I、144Ce、232Th、238U等核素。
大气中的主要化学污染物来自于化石燃料的燃烧。燃烧的直接产物CO2和H2O是无害的。污染物产生于这样一些过程：①燃料中含硫，燃烧后产生污染气体SO2；②燃烧过程中，大气中N2参与反应生成NO，再经过复杂过程产生各种氮氧化物（以NOx表示）：③燃料粉末或石油细粒未及燃烧而散逸；④燃烧不完全，产生CO等中间产物；⑤燃料使用过程中加入添加剂，如汽油中加入铅有机物，作为内燃机汽缸的抗震剂，经燃烧后，铅化合物进入大气。
土壤中的主要化学污染物是农药，肥料、重金属等。
化学工业在最近数十年来有了长足的发展，为人类文明和社会经济繁荣作出了贡献。目前已知化学物质总数近1000万种，且这个数字还在不断增大，其中6～7万种是人们日常使用的，而约7000种是工业上大量生产的。到目前为止，在环境中已发现近10万不同种类的化合物。其中有很多对于各种生物具有一定的危害性，或是立即发生作用，或是通过长期作用而在植物、动物和人的生活中引起这样或那样不良的影响。进入环境的化学污染物数量也是惊人的，例如仅由于烧煤，世界范围内每年约有3000吨汞进入大气。
上述环境污染概念中所说的附加物质一般都是指有害的化学物质，所以称为污染物。但另有一些天然或人为产生的附加物质是无害于环境或生物体的。这些物质称为沾染物，例如燃烧或呼吸过程产生的CO2，从蓄电池中漏出的少量H2等。在污染物和沾染物之间并没有严格的界限，例如所谓CO2“无毒无害”，是有一定前提的，目前大气中CO2平均浓度约360×10-6（V/V），预计到下世纪浓度水平会翻倍。由于它的温室效应，会使地球温度升高1.5～4.5℃，由此会引起一系列的全球性环境问题（详见7.7）。另一方面，如果潜艇或宇宙飞船座舱空气中CO2浓度提高到20％，那么其中工作人员也会因此“中毒”死亡。
1.4.3污染物的环境行为及其危害
化学污染物的环境行为十分多端，但可归结为以下两个方面：①进入环境的化学物质通过溶解、挥发、迁移、扩散、吸附、沉降等物理过程或物理化学过程，分配散布在各环境圈层（水体、大气、土壤）之中。与此同时，又与各种环境因子（主要是水、空气、光辐照，微生物和别的化学物质等）交互作用，并发生各种化学的、生物的变化过程。经历了这些过程的化学物质，就发生了形态和行为的变化。②这些化学物质在环境中形迹所到之处，也留下了它们的印记，使环境质量发生一定程度的变化，同时引起非常错综复杂的环境生态效应。对以上叙述可用如下图式表示。
表1-6列举了化学污染物环境行为的几个方面，显示了它们的物理化学性质与其环境行为之间的关系。需要作说明的是表中的分配系数的概念。化学污染物的分配系数一般在正辛醇-水体系中予以测定，因为正辛醇分子中含有一个亲水基团OH和一个含有8个碳原子的直链烷烃疏水基团，结构规则，性质稳定，不易挥发，因此用正辛醇-水系统能较好地模拟生物系统。