Proizvajalci in kmetje po vsem svetu izpuščajo onesnaževala v hidrološke sisteme. Industrijsko onesnaževanje vode je posledica kmetijskih praks, krčenja gozdov in slabega upravljanja zemljišč. Poleg tega lahko industrijske nesreče, kot so razlitja nafte ali kemikalij, povzročijo obsežne motnje v hidroloških sistemih. Komercialni rudarski postopki lahko onesnažijo tudi površinske vode in vodonosnike. Do onesnaženja termalne vode lahko pride zaradi industrijskih procesov, ki odvajajo ogreto vodo.
Nezaželene kmetijske prakse so glavni vir industrijskega onesnaženja vode. Ta vrsta onesnaženja se pojavi, ko padavine ali namakanje povzročijo odtok s kmetijskih polj. Odtok pogosto nosi s seboj znatne količine organskega materiala, pa tudi kemičnih gnojil in pesticidov. Posledično ta onesnaževala končajo v estuarijih in potokih.
Industrijski procesi, ki odvajajo odpadno vodo v potoke in reke, lahko onesnažijo telesa sladke in slane vode. Ta odtok lahko povzroči industrijsko onesnaževanje vode za številne navtične milje, kar vpliva na morske prostoživeče živali. Nekateri industrijski odpadki lahko vsebujejo težke kovine. Te kovine, kot so živo srebro, svinec ali berilij, se lahko usedejo na dno potokov in plimskih bazenov.
Odstranitev teh zadrževalnikov je lahko zelo težavna, saj lahko motenje usedline poveča tveganje za izpostavljenost ljudi in živali strupenim kovinam. Lahko se sprejmejo predpisi, ki kaznujejo takšne dejavnosti; vendar pa zasmehovalci pogosto izkoristijo slabo izvrševanje. Marsikje po svetu je nezakonito odlaganje nevarnih odpadkov vse preveč pogosto.
Industrijske nesreče lahko povzročijo izredno velike izpuste industrijskega onesnaženja vode. Omembe vreden primer je razlitje nafte Deep Horizon, ki se je zgodilo ob obali Louisiane v ZDA leta 2010, kar je bilo največje razlitje nafte v zgodovini ZDA. Bolj uničujoča nesreča, ki je povzročila dolgotrajno industrijsko onesnaževanje vode, je bilo puščanje plina Union Carbide v Bhopalu v Indiji leta 1984. Nesreča je povzročila ne le veliko smrtnih žrtev in poškodb, temveč tudi onesnaženje podzemne vode.
Komercialno rudarjenje je v preteklosti povzročilo onesnaženje s strupenimi kovinami v površinskih in podtalnih vodah. V ZDA je rudnik urana v zvezni državi Washington prenehal s proizvodnjo leta 1981, vendar so 30 let pozneje prebivalci na tem območju imeli višjo stopnjo slabega zdravja, ki so ga nekateri strokovnjaki pripisali odprtemu rudarjenju urana. Blato na dnu jezera v bližini rudarskega območja je bilo desetletja pozneje še vedno zelo radioaktivno.
Toplotno onesnaževanje je še en vidik industrijskega onesnaževanja vode. To se zgodi, ko segreta industrijska odpadna voda, ki se izpusti v potoke ali estuarije, zviša temperaturo vode v okolju, kar vpliva na prostoživeče živali. Jedrski reaktorji so eden takšnih virov toplotnega onesnaževanja, saj zasnova nekaterih jedrskih elektrarn kroži oceansko vodo, da se ohrani toplotna učinkovitost elektrarne.