Các thông số về chất lượng nước được xác định theo mục đích sử dụng. Công việc trong lĩnh vực chất lượng nước có xu hướng tập trung vào nước được xử lý cho con người, sử dụng công nghiệp hoặc trong môi trường.

Việc sử dụng của con người

Các chất ô nhiễm có thể có trong nước chưa được xử lý bao gồm các vi sinh vật như vi rút, động vật nguyên sinh và vi khuẩn; các chất ô nhiễm vô cơ như muối và kim loại; chất ô nhiễm hóa học hữu cơ từ các quá trình công nghiệp và việc sử dụng dầu mỏ; thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ; và các chất ô nhiễm phóng xạ. Chất lượng nước phụ thuộc vào địa chất và hệ sinh thái của địa phương, cũng như mục đích sử dụng của con người như phân tán nước thải, ô nhiễm công nghiệp, sử dụng các vùng nước làm tản nhiệt và sử dụng quá mức (có thể làm giảm mực nước).[5]

Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) giới hạn lượng chất gây ô nhiễm nhất định trong nước máy do các hệ thống nước công cộng của Hoa Kỳ cung cấp. Đạo luật Nước uống An toàn cho phép EPA ban hành hai loại tiêu chuẩn:

• tiêu chuẩn cơ bản quy định các chất có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe con người;

[6][7]

• tiêu chuẩn thứ cấp quy định những phẩm chất thẩm mỹ, những phẩm chất ảnh hưởng đến mùi vị, mùi hoặc ngoại hình.[6]

Các quy định của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) thiết lập các giới hạn đối với các chất gây ô nhiễm trong nước đóng chai phải cung cấp sự bảo vệ tương tự cho sức khỏe cộng đồng.[8] Nước uống, bao gồm cả nước đóng chai, có thể chứa ít nhất một lượng nhỏ chất gây ô nhiễm. Sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm này không nhất thiết chỉ ra rằng nước có nguy cơ gây hại cho sức khỏe.

Tại các khu vực đô thị hóa trên khắp thế giới, công nghệ lọc nước được sử dụng trong các hệ thống nước thành phố để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi nguồn nước (nước mặt hoặc nước ngầm) trước khi phân phối đến các hộ gia đình, doanh nghiệp, trường học và các đối tượng khác. Nước lấy trực tiếp từ suối, hồ hoặc tầng chứa nước và không qua xử lý sẽ có chất lượng không chắc chắn.

Sử dụng trong công nghiệp và sinh hoạt

Các khoáng chất hòa tan có thể ảnh hưởng đến tính phù hợp của nước đối với nhiều mục đích công nghiệp và sinh hoạt. Điều quen thuộc nhất trong số này có lẽ là sự hiện diện của các ion canxi (Ca 2+) và magiê (Mg 2+), nước chứa nhiều các ion kim loại này còn gọi là nước cứng gây cản trở hoạt động làm sạch của xà phòng và có thể hình thành cặn sunfat cứng và cacbonat khi đun nóng.[9] Nước cứng có thể được làm mềm để loại bỏ các ion này. Quá trình làm mềm thường thay thế các cation natri.[10] Nước cứng có thể được ưu tiên hơn nước mềm cho con người, vì các vấn đề sức khỏe có liên quan đến lượng natri dư thừa và thiếu hụt canxi và magiê. Việc làm mềm làm giảm dinh dưỡng và có thể làm tăng hiệu quả làm sạch.[11]

Chất lượng nước môi trường

Chất lượng nước môi trường là chất lượng các vùng nước như hồ, sông và đại dương.[12] Tiêu chuẩn chất lượng nước đối với nước mặt thay đổi đáng kể do các điều kiện môi trường, hệ sinh thái khác nhau và mục đích sử dụng của con người. Các chất độc hại và số lượng vi sinh vật cao có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe nếu không dùng cho mục đích uống như tưới tiêu, bơi lội, câu cá, đi bè, chèo thuyền và sử dụng trong công nghiệp. Những điều kiện này cũng có thể ảnh hưởng đến động vật hoang dã, chúng sử dụng nước để uống hoặc làm môi trường sống. Luật chất lượng nước hiện đại thường quy định cụ thể việc bảo vệ thủy sản và sử dụng giải trí và yêu cầu tối thiểu phải duy trì các tiêu chuẩn chất lượng hiện hành.[13]

Một phần lớn công chúng mong muốn trả lại các vùng nước nguyên sơ, hoặc điều kiện tiền công nghiệp.[14] Hầu hết các luật môi trường hiện hành tập trung vào việc chỉ định các mục đích sử dụng cụ thể của một vùng nước. Ở một số quốc gia, những chỉ định này cho phép một mức độ ô nhiễm nước nhất định miễn là loại ô nhiễm cụ thể không gây hại cho các mục đích sử dụng được chỉ định. Với những thay đổi về cảnh quan (ví dụ, phát triển đất đai, đô thị hóa, chặt phá các khu vực có rừng) ở các lưu vực của nhiều vùng nước ngọt, việc trở lại trạng thái nguyên sơ sẽ là một thách thức đáng kể. Trong những trường hợp này, các nhà khoa học môi trường tập trung vào việc đạt được các mục tiêu duy trì các hệ sinh thái lành mạnh và có thể tập trung vào việc bảo vệ các quần thể các loài có nguy cơ tuyệt chủng và bảo vệ sức khỏe con người.